O hidrogênio é a fonte de energia mais importante para o desenvolvimento sustentável da indústria siderúrgica. Os principais métodos de produção de hidrogênio utilizam energia fóssil (carvão, gás natural, petróleo), energia renovável (solar, eólica, hídrica) e energia nuclear.
A produção de hidrogênio por eletrólise da água é realizada principalmente por meio da eletrólise de soluções aquosas de potassa cáustica ou soda cáustica, utilizando um eletrolisador em tandem (com formato semelhante a uma prensa de filtro) com ferro como superfície catódica e níquel como superfície anódica. O oxigênio é produzido no ânodo e o hidrogênio no cátodo. Este método é mais caro, mas a pureza do produto é alta, sendo possível produzir hidrogênio com pureza de 99,7% ou superior. O hidrogênio com essa pureza é frequentemente utilizado como agente redutor, gás protetor e tratamento térmico de ligas de PoMo nas indústrias eletrônica, de instrumentação e de equipamentos; como agente redutor na produção de tungstênio, molibdênio e carboneto cementado na indústria de metalurgia do pó; como matéria-prima para a fabricação de semicondutores como o polissilício e o germânio; bem como para a hidrogenação de graxas e óleos; e como gás refrigerante em geradores com resfriamento duplo a hidrogênio.
A produção de hidrogênio a partir de gás de água é obtida pela reação de carvão antracito ou coque com vapor de água em alta temperatura (C + H₂O ↙ CO + H₂ – calor). Após purificação, o gás é passado por um catalisador juntamente com vapor de água para converter o CO em CO₂ (CO + H₂O ↙ CO₂ + H₂), obtendo-se um gás com mais de 80% de hidrogênio. Em seguida, o gás é prensado em água para dissolver o CO₂ e, posteriormente, passado por uma solução contendo ácido antranílico cuproso (ou ácido acético cuproso) para remover o CO residual e obter hidrogênio mais puro.
O hidrogênio produzido pelo craqueamento térmico do petróleo tem um alto rendimento e é comumente usado na hidrogenação da gasolina, em plantas petroquímicas e de fertilizantes.
A tecnologia de produção de hidrogênio a partir de gás de coqueria está mais consolidada, sendo o hidrogênio obtido por adsorção a pressão variável (PSA) ou por reforma catalítica e craqueamento. Atualmente, o gás de coqueria é produzido principalmente por meio da tecnologia de adsorção a pressão variável (PSA), que também é relativamente mais barata.
A essência da produção de hidrogênio nuclear é utilizar a energia elétrica e térmica gerada pelas usinas nucleares para a produção de hidrogênio.
Hydrogen from Coal is the less cost comparing other hydrogen-making technology.
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.
