ปัจจุบันก๊าซไฮโดรเจนสามารถผลิตได้จากวัตถุดิบสองแหล่งหลัก คือ เชื้อเพลิงฟอสซิล ได้แก่ ก๊าซธรรมชาติ, ถ่านหิน, น้ำมัน และ เชื้อเพลิงจากพลังงานหมุน เวียน เช่น ชีวมวล และ น้ำ เทคโนโลยีในการผลิตก๊าซไฮโดรเจนแบ่งได้เป็น 3 เทคโนโลยีหลัก ได้แก่ Thermal Processes, Electrolytic Processes และ Photolytic Processes ดังนี้
Thermal Process เป็นการใช้ความร้อนกับแหล่งพลังงาน เช่น ก๊าซธรรมชาติ, ถ่านหิน, ชีวมวล, เชื้อเพลิงเหลว เป็นต้น เพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์ไฮโดรเจน เช่น Reforming Gasification Partial Oxidation High-temperature Water Splitting
Electrolytic Process เป็นการใช้ไฟฟ้าเพื่อแยกน้ำเป็น ก๊าซไฮโดรเจน และ ก๊าซออกซิเจน โดย ก๊าซไฮโดรเจนที่เกิดขึ้นจะไม่ ก่อให้เกิดมลพิษทาง อากาศแต่ ขึ้นกับแหล่งในการผลิตกระแสไฟฟ้าตัวอย่างของแหล่งในการผลิตกระแสไฟฟ้า ได้แก่ พลังงานทดแทน หรือ พลังงานหมุนเวียน (Renewable sources) และ นิวเคลียร์
Photolytic Process หรือ Biophotolysis เป็นการใช้พลังงานแสงเพื่อแยกน้ำเป็น ก๊าซไฮโดรเจน และ ก๊าซออกซิเจน เช่น Photobiological Water Splitting Photoelectrochemical Water Splitting ปัจจุบันการผลิตกก๊าซไฮโดรเจนในเชิงพาณิชย์จะผลิตจากกก๊าซธรรมชาติโดยวิธี Strean Reforming เนื่องจากเป็นกระบวนการที่ถูกที่สุด
การจัดเก็บก๊าซไฮโดรเจน ไฮโดรเจนจะถูกกักเก็บได้ในถังในรูปแบบของ ของเหลว ก๊าซ หรือ ของแข็งในรูป สารประกอบเคมีการเก็บในรูปแบบก๊าซ ถัง เก็บจะมีปริมาตรใหญ่ เนื่องจากก๊าซไฮโดรเจนมีน้ำหนัดเบา และ มีความหนาแน่นน้อยที่ความดัน บรรยากาศ เพื่อให้สามารถเก็บมวลไฮโดรเจนได้มากจึง ต้องอัดให้มีความดันสูงเพื่อลดปริมาตรของถังบรรจุ ตัวอย่างเช่น ถั งมีปริมาตร 50 ลิตร มวล 65 กิโลกรัม ความดัน 200 บาร์ สามารถบรรจุไฮโดรเจน ได้ปริมาตร 8.9 ลูกบาศ์กเมตร คิดเป็นมวล 795 กรัม ความหนาแน่น 16 กรัม ต่อ ลิตร หรือ 16 กิโลกรัมต่อลูกบาศกเมตร หรือ อัตราส่วนเชิงมวล 1.22 เปอร์เซนต์โดยน้าหนักถัง จึงยังไม่เหมาะสมในการนํามาใช้กับรถยนต์ แต่ถ้าพัฒนาถัง ให้เก็บที่ความดัน 700 บาร์ จะสามารถนำมาใช้กับรถยนต์ได้ การเก็บในรูปของเหลว จะต้องเก็บในถังความดันที่มีอุณหภูมิต่ำมากถึง -273 องศาเซล เซียส และ มีปัญหาในปล่อยกก๊าซทิ้งเพื่อควบคุมความดันในถังเก็บ อีกทั้งต้องเสียค่าพลังงานไฟฟ้ามากในการทําให้อุณหภูมิต่ำซึ่งสูงถึงหนึ่งในสามของพลังงานไฮโดรเจน
การเก็บไว้ในท่อถ่านนาโน (Carbon nano tube) โดยใช้ คุณสมบัติการดูดซับทางกายภาพของถ่าน ซึ่งขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ และ ความดันที่อุณหภูมิต่ำ 70 เคลวิน ความดัน 40 บาร์ จะเก็บไฮโดรเจนได้ประมาณ 5 % โดยน้ำหนัก อยู่ในระหว่างการพัฒนาเทคโนโลยี่เพื่อให้เก็บไฮโดรเจนได้มากขึ้น และ นํามา ใช้งานต่อไป
การเก็บในรูปสารประกอบเคมี โดยใช้โลหะไฮดรายด์ ต้องคํานึงถึงน้ำหนักถัง และ อุณหภูมิที่เหมาะสม โลหะไฮดรายด์ สามารถเก็บไฮโดรเจนได้ประมาณ 2-3 เปอร์เซ็นต์ ของ น้ำหนักถัง จึงเป็นปัญหาในเรื่องน้ำหนักถังเก็บ การบรรจุไฮโดรเจนเข่าถังเก็บต้องมีการระบายความร้อนออกจากถังเก็บ และ ในการจ่ายไฮโดรเจนออกจากถังเก็บ ก็ต้องให้ความร้อนกับโลหะไฮดรายด์ ถึงจะได้ก๊าซไฮโดรเจนออกมา ที่แต่ละสภาวะของอุณหภูมิ และ ความดัน การเก็บ ในรูปสารประกอบไฮดรายด์ จําพวก โซเดียม, โพแทสเซียม หรือ ลิเทียม โซเดียมไฮดรายด์ (NaH) สามารถคายก๊าซไฮโดรเจนด้วยการทําปฏิกิริยา กับน้ำได้ สารประกอบโซเดียมไฮดรอกไซด์ (NaOH) และ ก๊าซไฮโดรเจน และ ในทางกลับกันเมื่อนําโซเดียมไฮดรอกไซด์มาให้ความร้อนก็จะได้โซเดียม ไฮดรายด์ กับ ก๊าซอ็อกซิเจนกลับมาใหม่ ดังนั้นโซเดียมไฮดรายด์ จึงเป็นพาหะพลังงาน ซึ่งสามารถอัดเม็ด และ เคลือบผิวกันน้ำเพื่อสะดวกในการขนส่ง โซเดียมไฮดรายด์ สามารถเก็บไฮโดรเจนได้ประมาณ 4 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนักที่มา:http://www.hhoproduct.com
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น