Väte är det enklaste och mest förekommande grundämnet i naturen. Det utgör omkring en procent av jordskorpan, inklusive det väte som ingår i vatten och luft. Idag produceras vätgas huvudsakligen genom kemiska processer utgående från fossila bränslen i form av kolväten. Det finns dock flera alternativa framställningsmetoder: biologisk produktion i algboreaktorer, kemisk reduktion med hjälp av kemikalier, elektrolys med hjälp av elektricitet samt termolys med hjälp av värme. Trots detta används dessa metaller sällan vid storskalig produktion av vätgas.
Metoden bygger på att en bas kombineras med en kolväteförening, varvid en reaktion sker där vätgas frigörs som huvudprodukt. Reaktionen kan påskyndas genom att tillsätta en katalysator och/eller vatten till reaktionsblandningen. Den vätgas som på detta sätt genereras är cirka 80 procent ren. Omvandlingen av kolväten ger också upphov till skadlig koldioxid som biprodukt, men denna gas kan separeras och hanteras på ett korrekt sätt.
Vätgas kan även erhållas ur vätejoner genom elektrolys av vatten som innehåller en liten mängd syra eller basisk lösning. En metod bygger på elektrolys av en varm, mättad bariumhydroxidlösning med elektroder av nickel. Vätgas som framställs genom elektrolys av vatten är mycket ren. Cirka 18 procent av världens vätgasproduktion sker med denna elektrokemiska metod. Processen är ekonomiskt lönsam där elektriciteten är billig. En fördelaktig lösning är att använda förnybara energikällor som vindkraftverk, solceller och vattenkraft, vilket gör vätgasproduktionen både mer kostnadseffektiv och helt fri från föroreningar.
Många metaller frigör vätgas ur vatten eller vattenlösningar av syror – exempelvis litium, natrium och kalium, vilka samtliga står ovanför väte i den elektrokemiska spänningsserien (där metallerna ordnas efter ökande benägenhet att avge elektroner). Alla alkalimetaller reagerar häftigt med vatten och explosivt med sura lösningar, redan vid rumstemperatur.
I laboratorieskala är den vanligaste framställningsmetoden att låta utspädd svavelsyra verka på metalliskt zink.
Vattengas bildas när vattenånga leds över glödande kol. När vattengasen blandas med ytterligare ånga, i närvaro av en järnkatalysator eller kobaltoxid som katalytisk promotor vid 400 grader Celsius, omvandlas den till en blandning av koldioxid och vätgas. Ur denna blandning utvinns vätgasen genom att koldioxiden avlägsnas via absorption i vatten under ett tryck av 20 atmosfärer.
Industriellt sett produceras vätgas i stor skala genom reaktionen mellan vattenånga och järn. Ångan leds över glödande järn. Järnet återgenereras därefter genom upphettning i vattengas eller någon annan reducerande gas, varefter det kan användas på nytt.
Hälsa och Sjukdom © https://www.sjukdom.online