Vedyn katalyyttinen valmistus hiilineutraalisti

Abstract

Työn tavoitteena on perehtyä vedyn pyrolyyttisiin valmistusmenetelmiin sekä niiden kannattavuuteen ja tämän kannattavuuden kehittämiseen. Työssä tarkastellaan vedyn valmistuksen nykytilannetta niin Suomessa kuin muuallakin Euroopassa. Vedyn valmistus on tärkeässä osassa nyky-yhteiskuntamme kehitystä sekä sen muokkaamista kestävämmäksi. Työssä tutkitaan erilaisia vedyn valmistusmenetelmiä. Pääosassa ovat kuitenkin erilaiset katalysoidut pyrolyyttiset vedyn valmistusmenetelmät.

Pyrolyyttisessä vedyn valmistuksessa hajotetaan raaka-aine korkean lämpötilan avulla tuotteiksi. Työssä on tutkittu metaanimolekyylin hajottamista kaasumaiseksi vedyksi sekä kiinteäksi hiileksi. Työssä on keskitytty katalyyttisiin vedyn valmistusmenetelmiin. Työssä mainitaan kuitenkin muitakin pyrolyyttisiä valmistusmenetelmiä. Katalyytteinä vedyn valmistuksessa voidaan käyttää kiinteitä katalyyttejä, kuten erilaisia metalleja ja hiiltä, sekä nestemäisiä katalyyttejä, kuten sulametalleja sekä -suoloja. Katalyytin valinta vaikuttaa siihen, millaisessa reaktorissa reaktio kannattaa toteuttaa, millaisia tuotteita saadaan sekä menetelmän kustannuksiin.

Pyrolyyttisessä vedyn valmistuksessa isoimpina etuina huomataan olevan menetelmän hiilineutraalisuus, raaka-aineen suuri saatavuus sekä monet erilaiset katalyyttivaihtoehdot. Isoimpana puutteena menetelmälle huomataan olevan siinä syntyvän hiilen hyödyntäminen nyky-yhteiskunnassamme sekä tutkimuksen puutteellisuus. Menetelmän haasteisiin keksitään ratkaisuja, joista isoimpana parannuskehotuksena on tutkimuksen lisääminen sekä vedyn valmistusreaktiossa syntyvän hiilen uusien käyttötarkoituksien keksiminen.