waterstofscheiding

Waterstofscheiding is het proces waarbij waterstof uit mengsels wordt gehaald of waterstof uit water wordt geproduceerd. In de industrie gaat het vaak om het leveren van zuivere waterstof voor raffinage, chemische synthese en energieopslag. Er bestaan twee hoofdcontexten: scheiding van waterstof uit gas- of reagensmengsels en productie van waterstof uit water of koolwaterstoffen.

Voor het afscheiden van waterstof uit mengsels worden verschillende technieken toegepast. Adsorptie onder druk (PSA) purificeert waterstof uit reformaat- of gasmengsels. Membranselectie met polymeren of metalen membranen zorgt voor gerichte waterstofdoorlaat. Cryogene distillatie scheidt stoffen op basis van verschil in kookpunten. In sommige toepassingen worden metalen membranen, zoals palladium, toegepast vanwege hun hoge waterstofdoorlaat.

Waterstof kan ook geproduceerd worden door verschillende processen. Elektrolyse van water (alcalisch, PEM of vaste-oxide elektrolyse) splitst water in waterstof en zuurstof. Thermochemische of stoomwaterreforming van koolwaterstoffen levert waterstof en CO2, gevolgd door zuivering om waterstof te verkrijgen.

Toepassingen omvatten brandstofcelsystemen, industriële chemie zoals ammoniakproductie, en energieopslag. Belangrijke aandachtspunten zijn energiekosten, vereiste zuiverheid (vaak hoge puriteit), materiaalkosten en -corrosie, waterstofembrittlement, veiligheid bij opslag en transport, en milieueffecten. De milieuvriendelijkheid hangt af van de energiedrager: groene waterstof geproduceerd met hernieuwbare energie heeft het grootste potentieel om CO2-uitstoot te verminderen.