El hidrógeno es la fuente de energía más importante para el desarrollo sostenible de la industria siderúrgica. Los principales métodos de producción de hidrógeno utilizan energías fósiles (carbón, gas natural, petróleo), energías renovables (solar, eólica, hidráulica) y energía nuclear.
La producción de hidrógeno por electrólisis del agua se realiza principalmente mediante la electrólisis de soluciones acuosas de potasa cáustica o sosa cáustica, utilizando un electrolizador en tándem (con forma de filtro prensa) con hierro como cátodo y níquel como ánodo. El oxígeno se produce en el ánodo y el hidrógeno en el cátodo. Este método es más costoso, pero la pureza del producto es alta, y se puede producir hidrógeno con una pureza del 99,7 % o superior directamente. El hidrógeno de esta pureza se utiliza frecuentemente como agente reductor, gas protector y en el tratamiento térmico de aleaciones de PoMo en las industrias electrónica, de instrumentación y control; como agente reductor para la fabricación de tungsteno, molibdeno y carburo cementado en la industria de la pulvimetalurgia; como materia prima para la fabricación de semiconductores como el polisilicio y el germanio; para la hidrogenación de grasas y aceites; y como gas refrigerante en generadores con doble interenfriamiento de hidrógeno.
La producción de hidrógeno a partir de gas de agua se obtiene mediante la reacción de antracita o coque con vapor de agua a alta temperatura (C + H₂O ↙ CO + H₂ – calor). Tras su purificación, se hace pasar a través de un catalizador junto con vapor de agua para convertir el CO en CO₂ (CO + H₂O ↙ CO₂ + H₂) y obtener un gas con más del 80 % de hidrógeno. Posteriormente, se prensa en agua para disolver el CO₂ y, finalmente, se hace pasar a través de una solución de ácido antranílico cuproso amoniacal (o ácido acético cuproso amoniacal) para eliminar el CO residual y obtener hidrógeno de mayor pureza.
El hidrógeno producido por el craqueo térmico del petróleo tiene un alto rendimiento y se utiliza comúnmente para la hidrogenación de gasolina, en plantas petroquímicas y de fertilizantes.
La tecnología de producción de hidrógeno a partir de gas de horno de coque está más desarrollada, y el hidrógeno se obtiene mediante adsorción a presión variable (PSA) o reformado y craqueo catalítico. Actualmente, el gas de horno de coque se produce principalmente mediante la tecnología de adsorción a presión variable (PSA), que además resulta relativamente económica.
La esencia de la producción de hidrógeno nuclear consiste en utilizar la energía eléctrica y térmica generada por las centrales nucleares para la producción de hidrógeno.
El hidrógeno producido a partir del carbón resulta más económico en comparación con otras tecnologías de producción de hidrógeno.
The density of hydrogen is only 0.0899 kg/m, which is one ten thousandth of that of water, now the high density storage of hydrogen technology is a key point to influence application of the hydrogen energy.
