การแตกร้าวเมทานอลคืออะไร และสร้างไฮโดรเจนได้อย่างไร?

ความต้องการไฮโดรเจนแบบออนไซต์และคุ้มค่าใช้จ่ายยังคงเติบโตอย่างต่อเนื่องในหลากหลายอุตสาหกรรม ตั้งแต่โลหะวิทยาไปจนถึงอิเล็กทรอนิกส์ แม้ว่าการแยกสลายด้วยไฟฟ้าและการแตกตัวของแอมโมเนียจะเป็นวิธีการที่ได้รับความนิยม แต่ การแตกตัวของเมทานอล ก็เป็นอีกหนึ่งทางเลือกที่มีประสิทธิภาพและกะทัดรัดสำหรับการผลิตไฮโดรเจน แต่การแตกตัวของเมทานอลคืออะไรกันแน่ และกระบวนการนี้ผลิตไฮโดรเจนได้อย่างไร

การแตกตัวของเมทานอล หรือที่เรียกว่า การปฏิรูปเมทานอล หรือการปฏิรูปไอน้ำมีเทน เป็นกระบวนการทางเคมีที่เปลี่ยนเมทานอล (CH₃OH) และน้ำ (H₂O) ให้เป็นส่วนผสมที่ประกอบด้วยไฮโดรเจน (H₂) คาร์บอนไดออกไซด์ (CO₂) และคาร์บอนมอนอกไซด์ (CO) ในปริมาณเล็กน้อย ปฏิกิริยานี้เกิดขึ้นที่อุณหภูมิสูง (โดยทั่วไป 200-300°C หรือ 392-572°F) และความดัน โดยมีตัวเร่งปฏิกิริยา

ปฏิกิริยาเคมีหลักสำหรับการปฏิรูปไอน้ำเมทานอลคือ:

CH₃OH + H₂O → 3H₂ + CO₂

ปฏิกิริยารองที่เรียกว่า ปฏิกิริยา Water-Gas Shift อาจเกิดขึ้นได้ ซึ่งจะเปลี่ยน CO ให้เป็น H₂ และ CO₂ เพิ่มเติม:

CO + H₂O → H₂ + CO₂

หลังจากกระบวนการแตกตัว ส่วนผสมของก๊าซที่ได้ (มักเรียกว่า "รีฟอร์เมต") จะถูกส่งผ่านขั้นตอนการทำให้บริสุทธิ์ โดยทั่วไปคือหน่วย PSA (Pressure Swing Adsorption) เพื่อกำจัด CO₂ และ CO ทำให้ได้ไฮโดรเจนที่มีความบริสุทธิ์สูง เหมาะสำหรับการใช้งานต่างๆ

ทำไมการแตกตัวของเมทานอลจึง ผลิตไฮโดรเจนได้อย่างมีประสิทธิภาพ?

ขนาดกะทัดรัด: เครื่องปฏิรูปเมทานอลโดยทั่วไปมีขนาดกะทัดรัดกว่าเทคโนโลยีการผลิตไฮโดรเจนอื่นๆ ที่มีความจุใกล้เคียงกัน ทำให้เหมาะสำหรับการติดตั้งในพื้นที่จำกัด

การจัดเก็บและการขนส่งวัตถุดิบที่ง่ายขึ้น: เมทานอลเป็นของเหลวที่อุณหภูมิและความดันปกติ ทำให้ง่าย ปลอดภัย และคุ้มค่าใช้จ่ายมากกว่าในการจัดเก็บและขนส่งเมื่อเทียบกับไฮโดรเจนที่เป็นก๊าซหรือแม้แต่แอมโมเนีย

ผลผลิตไฮโดรเจนสูง: กระบวนการแตกตัวสามารถให้ไฮโดรเจนจำนวนมากจากเมทานอลในปริมาณที่ค่อนข้างน้อย

คุ้มค่าใช้จ่าย: สำหรับการใช้งานในอุตสาหกรรมหลายประเภท โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่ต้องการไฮโดรเจนที่มีความบริสุทธิ์สูง การแตกตัวของเมทานอลในสถานที่อาจเป็นทางออกที่ประหยัดกว่าการซื้อไฮโดรเจนที่จัดส่งหรือวิธีการผลิตอื่นๆ

ความน่าเชื่อถือ: หน่วยแตกตัวของเมทานอลมีความแข็งแกร่งและได้รับการพิสูจน์แล้วว่ามีความน่าเชื่อถือในการดำเนินงานทางอุตสาหกรรมอย่างต่อเนื่อง

การใช้งานที่หลากหลาย: ไฮโดรเจนที่มีความบริสุทธิ์สูงที่ผลิตขึ้นนั้นเหมาะสำหรับการใช้งานมากมาย รวมถึง:

เซลล์เชื้อเพลิง: สำหรับการใช้งานด้านยานยนต์ พลังงานแบบอยู่กับที่ และพลังงานแบบพกพา

การอบชุบด้วยความร้อน: ให้บรรยากาศการลดสำหรับกระบวนการทางโลหะวิทยา

การผลิตอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์: สำหรับสภาพแวดล้อมห้องคลีนรูมและการผลิตเซมิคอนดักเตอร์

ห้องปฏิบัติการ: เป็นก๊าซนำพาหรือก๊าซเชื้อเพลิง

โดยสรุป การแตกตัวของเมทานอล นำเสนอวิธีการที่ใช้งานได้จริง มีประสิทธิภาพ และกะทัดรัดสำหรับการผลิตไฮโดรเจนในสถานที่ ด้วยการใช้ประโยชน์จากคุณสมบัติที่สะดวกของเมทานอลเหลวเป็นวัตถุดิบ เทคโนโลยีนี้ช่วยให้ธุรกิจต่างๆ มีแหล่งไฮโดรเจนที่มีความบริสุทธิ์สูงที่เชื่อถือได้และคุ้มค่าใช้จ่ายสำหรับความต้องการทางอุตสาหกรรมที่สำคัญของพวกเขา