Vesihöyryreaktioita

Vesihöyryreaktiot, tunnetaan myös nimellä höyryuuttoreaktio, on kemiallinen reaktio, jossa vesihöyry reagoi esimerkiksi hiilen, hiilimonoksidin tai hiilivetyjen kanssa muodostaen vetyä ja hiilidioksidia tai hiilimonoksidia. Yksi tunnetuimmista vesihöyryreaktioista on hiilen ja vesihöyryn reaktio, jota käytetään synteesikaasun tuottamiseen. Synteesikaasu on seos, josta voidaan valmistaa erilaisia kemikaaleja, kuten metanolia ja ammoniakkia.

Reaktion yleinen kaava hiilelle on C + H2O → CO + H2. Tämä reaktio tapahtuu korkeissa lämpötiloissa, tyypillisesti yli 700 °C. Hiilimonoksidi voi reagoida edelleen vesihöyryn kanssa vesihöyrysiirtoreaktiossa (water-gas shift reaction) muodostaen lisää vetyä ja hiilidioksidia: CO + H2O → CO2 + H2. Tämä reaktio on eksoterminen ja sitä käytetään usein vedyn tuotannon tehostamiseen.

Vesihöyryreaktioita hyödynnetään laajalti teollisuudessa, erityisesti vetykaasun tuotannossa. Vetyä tarvitaan monissa prosesseissa, kuten ammoniakin valmistuksessa lannoitteita varten, metanolin tuotannossa ja öljyn jalostuksessa. Lisäksi vesihöyryreaktioita käytetään joidenkin metallien, kuten raudan, pelkistämisessä. Reaktion suuri lämpötilatarve ja tuotteiden erottelun monimutkaisuus ovat haasteita prosessin taloudellisuudelle.