熱分解による水素製造は、バイオマスや天然ガスを熱分解して水素やその他の副産物を製造する。
この方法は、バイオマスのような再生可能資源を利用したり、天然ガスを使用する場合は二酸化炭素排出量を削減できるため、環境に優しく持続可能な方法と考えられている。
3つの主要な方法の説明
1.バイオマス熱分解
バイオマス熱分解は、水素製造の2段階プロセスの第1段階である。
この段階では、サトウキビのバガス、麦わら、もみ殻などのバイオマス原料を酸素のない状態で加熱し、揮発性のガスと液体に分解する。
これらの生成物は水蒸気改質にかけられ、水蒸気と反応して水素を生成する。
このプロセスでは触媒の選択が重要であり、水素の収率を高めるには10wt%のNi-ドロマイト触媒が最適であるという研究結果がある。
2.天然ガスの熱分解
天然ガス（主にメタン）の熱分解も水素製造法のひとつである。
このプロセスでは、メタンを高温に加熱し、水素と固体炭素に分解する。
二酸化炭素を放出する水蒸気メタン改質とは異なり、メタン熱分解は炭素を固体として回収するため、水素製造の二酸化炭素排出量を削減できる可能性がある。
この方法は、二酸化炭素を大幅に排出することなく水素を製造できる可能性があるため、カーボンフリー社会に向けた有望な技術として研究が進められている。
3.エネルギー効率と副産物
バイオマス熱分解プロセスも天然ガス熱分解プロセスも、熱損失や水素圧縮に必要なエネルギーなど、エネルギー効率について慎重に検討する必要がある。
さらに、これらのプロセスでは、飽和・不飽和炭化水素や（多）環状芳香族化合物など、水素と炭素以外の副生成物が得られる可能性がある。
これらの副生成物は、産業における高純度用途であれ、純度要件がそれほど厳しくない化学燃料であれ、水素の使用目的に応じてさらなる処理が必要になる場合があります。
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