水素を生成するために使用される材料

Hは、本質的に最も単純で最も広く分布する要素です。
それは水と空気を含む地球の地殻の約1％を構成します。水素は主に炭化水素化石燃料からの化学プロセスによって生成される。水素は、藻類バイオリアクター内での生物学的産生を介して、または化学物質（すなわち、化学還元）、電気（すなわち電気分解）および熱（すなわち熱分解）を用いて水から抽出することによっても産生することができる。しかしながら、これらの方法は、水素ガスの大量生産に関しては広く用いられていない。炭化水素から炭化水素化合物から水素を製造する方法は、水素ガスを主生成物として遊離させる反応の後に、塩基と炭化水素化合物とを組み合わせることを含む。
反応は触媒および/または水によって反応混合物に促進することができる。こうして生成された水素ガスは約80％の純度である。炭化水素転化率はまた、副生成物として有害な二酸化炭素ガスを生成する。この炭素酸化物は、適切に分離して処分することができます。電気分解によって水素を発生させることができます。

水素ガスは、少量の酸またはアルカリを含む水の電気分解によって水素イオンからも得られます。 1つの方法は、ニッケル電極を有する水酸化バリウム溶液の暖かい飽和溶液の電気分解を含む。水の電気分解によって生成される水素ガスは非常に純粋です。水素ガスの世界生産量の約18％がこの電気化学的方法によって得られる。
このプロセスは、電力が安いところで経済的に実現可能です。好ましい実施形態では、風力タービン、太陽電池および水力発電所のような再生可能エネルギー源は、より経済的で汚染されていない水素ガスの製造に使用されてもよい。金属の作用

水素は酸や水の水溶液から多くの金属、すなわちリチウム、ナトリウム、カリウムによって遊離します。 （すなわち、電気化学的シリーズ金属では、還元の容易性または電子を失う能力の順に配列されている）である。したがって、すべてのアルカリ金属は水に暴露され、室温でも酸性溶液に爆発的に反応します。

実験室規模では、水素を調製する通常の方法は金属亜鉛上の希硫酸の作用に基づいています。

水蒸気が赤熱した炭素を通過すると、水蒸気が発生します。 400℃の触媒促進剤としての鉄触媒または酸化コバルトの存在下での水蒸気との混合物中の水ガスは、二酸化炭素と水素ガスとの混合物に変換する。この混合物から、20気圧の圧力下で水中での吸収により二酸化炭素を除去することによって水素ガスが抽出される。



蒸気による鉄の作用

水蒸気と鉄との反応により水素ガスが生成される。スチームは熱い鉄の上を通過します。鉄は、水ガスまたは他の還元性ガス中で加熱することによって再生され、再び使用される。