Totul despre; hidrogen IFPEN

La fel ca electricitatea, hidrogenul este în primul rând un purtător de energie și nu o energie ca atare, deși au fost observate câteva surse de producție naturală de hidrogen. Prin urmare, este produs dintr-o sursă de energie. În prezent, din motive economice, 95% din acesta provine din transformarea combustibililor fosili, din care aproape jumătate din gaze naturale.

Odată cu creșterea producției de energie electrică din energii fără carbon, în special din surse regenerabile, se studiază producția de hidrogen prin electroliza apei și utilizarea acesteia ca parte a tranziției energetice pentru a atinge neutralitatea carbonului în 2050. Utilizat până în prezent în principal în produse chimice sau rafinare, hidrogenul ar putea găsi alte aplicații, cum ar fi decarbonizarea anumitor sectoare industriale, asigurarea stocării energiei electrice sau furnizarea sectorului de transport.

Surse de hidrogen

Principalele resurse utilizate pentru producerea dihidrogenului H2 (care în continuare va fi numit hidrogen în mod necorespunzător) sunt apa și hidrocarburile (cărbune, petrol sau gaz).

Într-adevăr, fiecare moleculă de apă este rezultatul combinației dintre un atom de oxigen și doi atomi de hidrogen conform formulei H2O.

Hidrogenul se găsește și în hidrocarburi care sunt produse prin combinația de atomi de carbon și hidrogen. Acesta este de exemplu cazul metanului, principalul constituent al gazului natural, a cărui formulă este CH4, una dintre cele mai simple combinații pentru hidrocarburi.

Știați ?Molecula di-hidrogen, compusă din doi atomi de hidrogen, este deosebit de energică: Arderea unui kg de hidrogen eliberează de aproximativ trei ori mai multă energie decât un kg de benzină și produce doar apă. În schimb, hidrogenul ocupă, la o masă egală, un volum mult mai mare decât orice alt gaz. Deci, pentru a produce la fel de multă energie ca un litru de benzină, aveți nevoie între 6,4 și 7 litri de hidrogen comprimat la 700 de bari (de 700 de ori presiunea atmosferică).
Hidrogenul este foarte ușor, care este un handicap pentru depozitarea și transportul său. În general, se folosesc sticle sau conducte în care se deplasează sub formă comprimată. Forma lichidă mai densă (la o temperatură de - 253 ° C) este totuși mult mai scumpă.

Hidrogenul există și în mod natural. Primele surse naturale de hidrogen au fost descoperite pe fundul mării în anii 1970 și mai recent pe uscat. Dar există un drum lung de parcurs înainte de a lua în considerare operațiuni profitabile. Cunoașterea originii formării acestui hidrogen și cercetarea tehnicilor de producție profitabile trebuie să progreseze.

Exploatarea hidrogenului natural la fundul mării, la adâncimi foarte mari și foarte departe de coastă, nu este economică. Mai recent, fumurile de hidrogen de pe uscat, care sunt mai ușor de accesat, au fost detectate în două tipuri de context geologic:

marile masive terestre de peridotit, unde un anumit context tectonic expune rocile la intemperii de apele meteorice,

zone situate în inima continentelor, zonele intraplacă, și în special în cele mai vechi părți, Cratoni precambrieni, situat în centrul continentelor emergente.

Definiții
Peridotita: rocă din mantaua pământului compusă în principal din olivină (până la 90%) și piroxeni (minerale feromagneziene). Aceste minerale conțin fier redus, a cărui oxidare de către apă produce hidrogen. Aceste roci sunt expuse local pe suprafața fundului oceanului. Ele apar și pe uscat în contexte tectonice specifice.
Zona intraplacă: zona situată în interiorul unei plăci tectonice spre deosebire de o zonă de la marginea plăcii. În zona intraplacă, unde schimburile cu adâncimile sunt mai limitate decât la marginile plăcilor, sunt cele mai vechi părți ale continentelor, cratonele.

Metode de producere a hidrogenului

Tehnicile de producție constau în extragerea hidrogenului din resursa primară.