Khái niệm về pin nhiên liệu thực ra đã có từ lâu, nó là một thiết bị điện hoá mà trong đó biến đổi hoá năng thành điện năng nhờ quá trình oxy hoá nhiên liệu, mà nhiên liệu thường dùng ở đây là khí H2 và khí O2 hoặc không khí. Quá trình biến đổi năng lượng trong pin nhiên liệu ở đây là trực tiếp từ hoá năng sang điện năng theo phản ứng H2 + O2 = H20 + dòng điện, nhờ có tác dụng của chất xúc tác, thường là các màng platin nguyên chất hoặc hỗn hợp platin, hoặc các chất điện phân như kiềm, muối Cacbonat, Oxit rắn ... thực chất nó là một loại pin điện hoá. Người ta phân loại các pin nhiên liệu theo chất điện phân, điện cực và các chất xúc tác trong pin nhưng nguồn nguyên liệu vẫn chỉ là H2 và O2không khí. Trước đây người ta dùng khí H2 để biến đổi thành nhiệt năng dưới dạng đốt cháy, sau đó từ nhiệt năng sẽ biến đổi thành cơ năng qua các tua bin khí và các tua bin đó dẫn động các máy phát điện để biến đổi thành dòng điện, với biến đổi gián tiếp như vậy thì hiệu suất của quá trình sẽ thấp. Từ đó ta dễ dàng so sánh quá trình biến đổi trực tiếp trong pin nhiên liệu là có hiệu suất rất cao. Cách đây hơn 30 năm, những dự án quan trọng nhất cho hình thành sự phát triển nguồn năng lượng này trong tương lai là pin nhiên liệu được sử dụng làm nguồn điện trong các thiết bị không gian nằm trong dự án Gemini, Apollo và Tàu con thoi của NASA. Và bắt đầu từ những năm 80, nó được sử dụng trong các nhà máy điện có công suất từ (20 kW đến 50 KW) và từ đó cho đến nay, đã có rất nhiều nhà máy điện sử dụng năng lượng này ở các nước phát triển như Mỹ, Canada, Nhật Bản và một số nước chấu Âu với công suất hàng trăm MW và tuổi thọ là hàng chục nghìn giờ làm việc. Ngoài ra một trong những sự thu hút nhất của một loại pin nhiên liệu có tên pin nhiên liệu dạng màng trao đổi proton đã được phát triển trong công nghiệp ô tô vận tải, là nguồn nguyên liệu trong xe hơi, nó đang được phát triển trong các công ty ô tô hàng đầu thế giới như General Motor, Ford (Mỹ), Daimler Benz (Đức), Renaul (Pháp), Toyota, Nissan, Honda ... (Nhật bản), Hyundai (Hàn Quốc).... và tiềm năng của nó trong các ngành công nghiệp phục vụ đời sống là rất to lớn. Pin nhiên liệu sẽ có thể nắm giữ vai trò chủ đạo trong viễn cảnh nguồn năng lượng của thế giới trong tương lai. Những đặc điểm ưu việt của nó như hiệu suất cao, ổn định lớn, độ phát xạ thấp, không gây ồn, không gây ô nhiễm môi trường ..., sẽ bắt buộc pin nhiên liệu sử dụng trong các nhà máy điện trong tương lai. Có thể nói Hydro sẽ trở thành nguồn năng lượng của thế kỷ 21, mà như các nghiên cứu chỉ ra rằng, pin nhiên liệu có một ưu thế không thể nghi ngờ hơn tất cả các thiết bị biến đổi năng lượng khác.
Trang 1BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH
Giảng viên hướng dẫn: HOÀNG TRÍ
Sinh viên thực hiện: HUỲNH HỮU TRANG
Tp Hồ Chí Minh, tháng 07/2012
Trang 2LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành tốt bài tiểu luận này, tôi đã nhận được sự hỗ trợ từ rất nhiều người.Đầu tiên, tôi xin gửi lời cám ơn chân thành đến thầy Hoàng Trí, người đã dẫn dắt tôitrong phần lớn thời gian học lý thuyết môn Năng lượng và Quản lý năng lượng Những bài giảng, những tài liệu hướng dẫn của thầy đã giúp cho tôi có một nền tảng kiến thức vững chắc và tổ chức công việc một cách khoa học hơn
Cám ơn thầy với những đóng góp thiết thực dành cho lớp Các buổi dạy lý thuyết vàthuyết trình nhưng thầy đã đưa đến cho tối những góc nhìn và lập luận rất thực tế Những lời khuyên ngoài giờ học của thầy dành riêng cho nhóm đã giúp chúng em mạnh dạn hơn trong việc chọn đề tài này
Ngoài ra, tôi cũng cảm ơn đến các bạn trong lớp Các bạn đã, đang và chuẩn bị đóng góp những ý kiến giúp cho bài của tôi ngày càng hoàn thiện hơn
HUỲNH HŨU TRANG
Trang 3TÓM TẮT TIỂU LUẬN
Khái niệm về pin nhiên liệu thực ra đã có từ lâu, nó là một thiết bị điện hoá mà trong đó biến đổi hoá năng thành điện năng nhờ quá trình oxy hoá nhiên liệu, mà nhiên liệu thường dùng ở đây là khí H2 và khí O2 hoặc không khí Quá trình biến đổi năng lượng trong pin nhiên liệu ở đây là trực tiếp từ hoá năng sang điện năng theo phản ứng H2 + O2 = H20 + dòng điện, nhờ có tác dụng của chất xúc tác, thường là các màng platinnguyên chất hoặc hỗn hợp platin, hoặc các chất điện phân như kiềm, muối Cacbonat, Oxit rắn thực chất nó là một loại pin điện hoá Người ta phân loại các pin nhiên liệu theo chất điện phân, điện cực và các chất xúc tác trong pin nhưng nguồn nguyên liệu vẫn chỉ là H2 và O2/không khí Trước đây người ta dùng khí H2 để biến đổi thành nhiệt năng dưới dạng đốt cháy, sau đó từ nhiệt năng sẽ biến đổi thành cơ năng qua các tua bin khí và các tua bin đó dẫn động các máy phát điện để biến đổi thành dòng điện, với biến đổi gián tiếp như vậy thì hiệu suất của quá trình sẽ thấp Từ đó ta dễ dàng so sánh quá trình biến đổi trực tiếp trong pin nhiên liệu là có hiệu suất rất cao
Cách đây hơn 30 năm, những dự án quan trọng nhất cho hình thành sự phát triển nguồn năng lượng này trong tương lai là pin nhiên liệu được sử dụng làm nguồn điện trong các thiết bị không gian nằm trong dự án Gemini, Apollo và Tàu con thoi của
NASA Và bắt đầu từ những năm 80, nó được sử dụng trong các nhà máy điện có công suất từ (20 kW đến 50 KW) và từ đó cho đến nay, đã có rất nhiều nhà máy điện sử dụng năng lượng này ở các nước phát triển như Mỹ, Canada, Nhật Bản và một số nước chấu
Âu với công suất hàng trăm MW và tuổi thọ là hàng chục nghìn giờ làm việc Ngoài ra một trong những sự thu hút nhất của một loại pin nhiên liệu có tên "pin nhiên liệu dạng màng trao đổi proton" đã được phát triển trong công nghiệp ô tô vận tải, là nguồn nguyên liệu trong xe hơi, nó đang được phát triển trong các công ty ô tô hàng đầu thế giới như General Motor, Ford (Mỹ), Daimler Benz (Đức), Renaul (Pháp), Toyota, Nissan,
Honda (Nhật bản), Hyundai (Hàn Quốc) và tiềm năng của nó trong các ngành công nghiệp phục vụ đời sống là rất to lớn
Pin nhiên liệu sẽ có thể nắm giữ vai trò chủ đạo trong viễn cảnh nguồn năng lượng của thế giới trong tương lai Những đặc điểm ưu việt của nó như hiệu suất cao, ổn định lớn, độ phát xạ thấp, không gây ồn, không gây ô nhiễm môi trường , sẽ bắt buộc pin nhiên liệu sử dụng trong các nhà máy điện trong tương lai Có thể nói Hydro sẽ trở thành nguồn năng lượng của thế kỷ 21, mà như các nghiên cứu chỉ ra rằng, pin nhiên liệu có một ưu thế không thể nghi ngờ hơn tất cả các thiết bị biến đổi năng lượng khác
HUỲNH HỮU TRANG
MỤC LỤC
Trang 4I. PIN NHIÊN LIỆU:
Trong khi thế kỉ 19 được mệnh danh là thế kỉ của động cơ hơi nước và thế kỉ 20 là thế kỉ của động cơ đốt trong thì ta có thể nói, thế kỉ 21 sẽ là kỉ nguyên của pin nhiên liệu Pin nhiên liệu hiện nay đang dần được phổ biến trên thị trường, dự đoán sẽ tạo nên cuộc cáchmạng năng lượng trên thế giới trong tương lai Pin nhiên liệu có thể sử dụng hydrogen làm nhiên liệu, mang đến triển vọng cung cấp cho thế giới một nguồn điện năng sạch và bền vững
Tương tự như ắc quy, pin nhiên liệu là một thiết bị tạo ra điện năng thông qua cơ chế phản ứng điện hóa Điểm khác biệt nằm ở chỗ, pin nhiên liệu có thể tạo ra dòng điện liên tục khi có một nguồn nhiên liệu cung cấp cho nó, trong khi đó, ắc quy cần phải được nạp điện lại (sạc) sau một thời gian sử dụng Vì thế mà pin nhiên liệu không chứa năng lượng bên trong, nó chuyển hóa trực tiếp nhiên liệu thành điện năng, trong khi ắc quy cần phải được nạp điện lại từ một nguồn bên ngoài
Mỗi pin nhiên liệu gồm có hai điện cực âm (cathode) và dương (anode) Phản ứng sinh rađiện năng xảy ra tại hai điện cực này Giữa hai điện cực còn chứa chất điện phân, vận chuyển các hạt điện tích từ cực này sang cực khác, và chất xúc tác nhằm làm tăng tốc độ
Trang 5nhiễm, do sản phẩm phụ của quá trình phát điện cuối cùng chỉ là nước, không hề độc hại.
Các phản ứng hóa học tạo ra dòng điện chính là chìa khóa trong cơ chế hoạt động của pinnhiên liệu Có nhiều loại pin nhiên liệu và mỗi kiểu vận hành một cách khác nhau nhưng cùng chung nguyên tắc cơ bản Khi những nguyên tử hydrogenđi vào pin nhiên liệu, phảnứng hóa học xảy ra ở anode sẽ lấy đi electron của chúng Những nguyên tử hydrogenl úc này bị ion hóa và mang điện tích dương Electron điện tích âm sẽ chạy qua dây dẫn tạo radòng điện một chiều
Oxygen đi vào cathode và chúng sẽ kết hợp với các electron từ dòng điện và những ion hydrogen vừa đi qua chất điện phân từ anode ,oxygen lấy electron rồi đi qua chất điện phân đến anode, gặp và kết hợp với các ion hydrogen tại đó
Chất điện phân đóng vai trò quyết định chủ chốt Nó phải chỉ cho phép những ion thích hợp đi qua giữa anode và cathode; vì nếu electron tự do hay các chất khác cũng có thể đi qua chất điện phân này, chúng sẽ làm hỏng các phản ứng hóa học
Dù cùng gặp ở anode hay cathode, kết hợp với nhau, hydrogen và oxygen cuối cùng cũngtạo ra nước, thoát ra khỏi pin Pin nhiên liệu sẽ liên tục phát điện khi vẫn được cung cấp hydrogen và oxygen Dưới đây là sơ đồ mô tả hai phản ứng cơ bản trong pin nhiên liệu
mà phản ứng tồng quát của chúng chính là phản ứng nghịch của quá trình điện phân nước:
Phản ứng trên anode: 2 H2 => 4 H+ + 4e
Phản ứng trên cathode: O2 + 4 H+ + 4e- => 2 H2O
Tổng quát: 2 H2 + O2 => 2 H2O + năng lượng (điện)
Phản ứng hóa học tổng quát cho pin nhiên liệu còn tương tự như phản ứng hóa học
mô tả quá trình hydrogen bị đốt cháy với sự hiện diện của oxy, tức cũng là sự kết hợp giữa khí hydrogenvà oxygen tạo nên năng lượng; điểm làm nên sự khác biệt quan trọng giữa hai quá trình đó nằm ở cơ chế phản ứng - phản ứng cháy tạo ra nhiệt trong khi phản ứng điện hóa của pin nhiên liệu sinh ra điện năng Pin nhiên liệu chuyển đổi trực tiếp hóa năng thành điện năng, quá trình này không liên quan đến sự chuyển hóa nhiệt thành cơ năng nên không phải là đối tượng của định luật nhiệt động lực học giới hạn hiệu suất tối đa của các động cơ nhiệt thông thường
Trang 6(Carnot) Do đó, hiệu suất pin nhiên liệu có thể vượt được giới hạn Carnot, thậm chí ngay cả khi vận hành ở nhiệt độ tương đối thấp
(H2N2)-Pin nhiên liệu là một thiết bị chuyển hóa nhiên liệu như khí hydro, rượu, xăng, hay khí metan trực tiếp thành dòng điện
II. PIN NHIÊN LIỆU HYDROGEN
• Cách tạo pin hydrogen đơn gian
Pin nhiên liệu hydrogen tạo ra được dòng điện mà không gây ra bất kỳ sự ô nhiễm nào, vìsản phẩm phụ tạo ra là nước tinh khiết Pin nhiên liệu hydrogen được sử dụng cho tàu du hành vũ trụ và các ứng dụng kỹ thuật cao khác hay những nơi cần tránh sự ô nhiễm, hay nơi cần nguồn năng lượng có hiệu quả cao
Chúng có thể tạo được một pin nhiên liệu chỉ với 10 phút trong nhà bếp và thấy được khí hydro và khí oxy kết hợp với nhau như thế nào để tạo thành năng lượng điện sạch
Trang 7- Một dây Nickel phủ Platin, hay platin nguyên chất.
- Một que kem, một mảnh gỗ, hay một mảnh nhựa hình chữ nhật
- Một đầu kẹp pin 9 vol
Trang 8Hai điện cực được dán dính cứng vào thanh gỗ Cuối cùng thanh gỗ được đặt lên trên, nằm ngang và được dán cứng vào ly nước, sao cho hai điện cực bị ngập trong nước gần hết chiều dài của chúng Dây điện nối với hai cuộn điện cực phải không được chạm mặt nước, chỉ có phần mạ platin tiếp xúc với nước Nối dây màu đỏ vào đầu cực dương của vol kế, và dây màu đen nối với đầu âm của vol kế Giá trị trên vol kế sẽ báo là zero, hay trường hợp có thể giá trị dao động lên một chút như 0.01 V.
Quá trình làm pin nhiên liệu hoàn tất, Để vận hành pin nhiên liệu ta cần phải có những bọt khí hydro bám vào một điện cực, và khí oxy bám vào một điện cực khác Để làm được như vậy một phương pháp rất đơn giản được tiến hành như sau Chúng ta đặt hai đầu cực của pin 9 vol vào đầu kẹp của chúng (không cần phải gắn cứng vào, do chỉ cần cho tiếp xúc khoảng vài giây) Gắn Pin vào đầu kẹp thì nước tiếp xúc với các điện cực platin bị phân ly thành khí hydro và khí oxy, quá trình này gọi là điện phân Có thể thấy những bọt khí nhỏ được sinh ra ở các điện cực khi pin được gắn vào
Trang 9Bây giờ gỡ bỏ pin ra Nếu không có lớp phủ platin thì giá trị trên vol kế sẽ trở về zero, do
đã gỡ Pin ra Nhưng ở đây khi gỡ Pin ra thì giá trị trên vol kế vẫn hiển trị, do Platin kim loại như là chất xúc tác, cho phép hydrogen và oxygen kết hợp với nhau Quá trình phản ứng sẽ đảo ngược trở lại Thay vì cung cấp điện để phân ly nước, thì bây giờ hydrogen vàoxygen kết hợp lại tạo thành dòng điện và nước
Chúng ta bắt đầu có giá trị hơn 2 vol của pin nhiên liệu Những bọt khí hòa tan trong nước được sử dụng để phản ứng Điện thế của pin nhiên liệu ban đầu giảm nhanh và dần dần giảm chậm lại sau thời gian khoảng 1 phút
Giá trị thế nhỏ và giảm chậm là do những bọt khí còn sót lại lở lửng trong nước tạo ra điện Quá trình trên chúng ta đã chuyển năng lượng điện 9 vol thành các bọt khí hydro và
Trang 10oxy Đây là quá trình nạp điện Chúng ta có thể lấy các bọt khí hydro và oxy từ các nguồnkhác để có được dòng điện Chúng ta có thể sản xuất khí hydro và oxy từ nguồn năng lượng mặt trời vào ban ngày Sau đó dự trữ chúng và sử dụng để tạo dòng điện vào ban đêm Chúng ta cũng có thể dự trữ khí hydro trong các bình khí nén trên xe hơi chạy bằng năng lượng điện Chúng ta có hai quá trình: điện phân nước tạo khí hydro và khí oxy, và kết hợp trở lại của hai khí này để tạo thành điện.
• Quá trình điện phân nước
Điện cực nối với đầu âm của pin cung cấp electron Điện cực âm sẽ cho 4 electron kết hợp với 4 phân tử nước tạo thành 2 phân tử hydrogen và 4 ion OH-
Những bọt khí hydro và ion âm OH- di chuyển ra khỏi điện cực và đi vào lòng chất lỏng
Ở điện cực khác, điện cực nối với đầu dương của Pin, điện cực nhiễm điện dương và thiếu electron, nên lấy electron từ phân tử nước, tạo ra ion dương H+ và phân tử khí oxy Bọt khí Oxy và ion H+ rời khỏi điện cực và di chuyển vào lòng chất lỏng
Trang 11Proton ( ion H+) kết hợp với OH- tạo thành lại phân tử nước
• Quá trình tạo dòng điện
Khi Pin được lấy ra, các phân tử Hydrogen dưới dạng các bọt khí tiến đến điện cực, vỡ ra
và xảy ra phản ứng với xúc tác Platin tạo ra H+ (proton) và các electron
Ở điện cực còn lại, phân tử oxygen chứa trong các bọt khí tiến đến bề mặt điện cực, dưới xúc tác Platin và Oxygen sẽ nhận electron đồng thời kết hợp với H+ trong nước ( mới vừa được tạo thành) tạo thành phân tử nước
Trang 12Điện cực oxygen sẽ mất 2 electron cho mỗi phân tử khí Oxy Điện cực Hydrogen sẽ nhận
2 electron cho mỗi phân tử khí hydro Electron ở điện cực hydrogen sẽ chạy sang điện cực oxygen, và tạo thành dòng điện trên dây dẫn nối hai điện cực Trên dây dẫn nối các thiết bị tiêu thụ điện như đèn hay vol kế Quá trình tạo ra điện được tóm tắt với hình sau:
Trang 13III SẢN XUẤT HYDROGEN
Hydrogen là nguyên tố phổ biến nhất, cấu thành đến 90% vật chất của vũ trụ (75% theo trọng lượng) Mặt Trời, hầu hết các ngôi sao và một số hành tinh như Jupiter ("sao" Mộc
- hành tinh lớn nhất Thái Dương hệ) được tạo nên chủ yếu bởi hydrogen Phản ứng tổng hợp hạt nhân giữa các đồng vị của hydrogen, deuterium và tritium đã cung cấp nguồn năng lượng khổng lồ cho mặt trời và các ngôi sao, nhờ đó duy trì sự sống
Hydrogen là thành viên nhỏ nhất và có cấu trúc đơn giản nhất trong gia đình các nguyên
tố hóa học, chỉ gồm một proton và một electron Phân tử hydrogen chứa hai nguyên tử hydrogen, là khí không màu, không mùi, không vị, rất dễ cháy Hydrogen có trọng lượng nhỏ nhất trong các loại khí và hydrogen dạng nguyên chất gần như không tồn tại trong tự nhiên
Trên Trái Đất, hydrogen phần lớn ở dạng kết hợp với oxygen trong nước, hay với carbon
và các nguyên tố khác trong vô số các hợp chất hữu cơ tạo nên cơ thể mọi loài động thực vật Khác với các nguồn năng lượng cơ bản (ví dụ như dầu mỏ có thể bơm trực tiếp từ lòng đất lên rồi sử dụng), hydrogen là nguồn năng lượng thứ cấp, tức là chúng không thể được khai thác trực tiếp mà phải được tạo ra từ một nguồn sơ cấp ban đầu Điều này là một điểm bất lợi, nhưng đồng thời lại là điểm mạnh của hydrogen do người ta có thể sản xuất khí hydrogen từ nhiều nguồn khác nhau, đặc biệt từ các nguồn năng lượng tái sinh
Trang 14Có ba phương pháp cơ bản tạo ra hydro:
+ Phương pháp chuyển hóa hydrocarbon (nhiên liệu hóa thạch, sinh khối) bằng nhiệt (Reforming)
+ Phương pháp điện phân nước (Electrolysis)
+ Phương pháp sinh học (Biological method)
III.1 Hóa nhiệt nhiên liệu hydrocarbon
III.1.1 Hóa nhiệt khí thiên nhiên với hơi nước (Natural gas steam reforming)
Quá trình này gồm hai bước chính
Trước hết, khí thiên nhiên (với thành phần chủ yếu là methane) được tách carbon và chuyển hóa thành hydrogennhờ hơi nước dạng siêu nhiệt dưới áp suất cao, xúc tác thích hợp ở nhiệt độ khoảng 900°C
III.1.2 Khí hóa hydrocarbon nặng (Gasification heavy hydrocarbon)
Thuật ngữ hydrocarbon nặng là để nói đến dầu mỏ và than đá Than đá trước khi khí hóa phải được nghiền thành dạng bột rồi hòa trộn với nước Thông thường, nhiên liệu được hóa nhiệt ở khoảng 14000C với oxygen hay không khí (oxygen hóa không hoàn toàn), tạo
Trang 15cho quá trình Nhiên liệu hóa thạch là nguồn tài nguyên hữu hạn, thêm vào đó, việc đốt chúng tạo ra khí carbonic gây hiệu ứng nhà kính Do đó phương pháp này xét về lâu dài không bền vững.
Tuy vậy, phương pháp sản xuất khí hydrogen từ nhiên liệu hóa thạch đã và sẽ còn chiếm
ưu thế trong tương lai gần Lý do chính yếu là do trữ lượng nhiên liệu hóa thách còn tương đối dồi dào, nhất là đối với khí thiên nhiên Hơn nữa, những công nghệ này
(phương pháp sản xuất hydrogen công nghiệp từ khí thiên nhiên nói riêng và nhiên liệu hóa thạch nói chung) đã khá quen thuộc trong công nghiệp hóa chất, trong khi cơ sở hạ tầng cho việc phát triển sản xuất hydrogen từ các nguồn khác còn thiếu thốn Vì vậy, một khi nhiên liệu hóa thạch vẫn còn rẻ thì phương pháp này vẫn có chi phí thấp nhất Thêm vào đó, để hạn chế mặt tiêu cực này của nhiên liệu hóa thạch, ta có thể dùng công nghệ tách khí carbonic rồi thu hồi và chôn lấp chúng (Xem thêm Chương 13)
III.1.3 Quy trình hiện đại tạo ra hydrogen từ khí thiên nhiên mà không thải ra CO2
Từ những năm 1980, Kværner - một tập đoàn dầu khí của Na Uy đã phát triển công nghệ mang tên "Kværner Carbon Black and Hydrogen Process" (KCB&H) Nhà máy đầu tiên dựa trên quy trình Kværner hiện đại này đặt ở Canada và bắt đầu sản xuất vào tháng 6 năm 1999 Quy trình cung plasma - Kværner ở nhiệt độ cao (16000C) tách hydrogen và than hoạt tính từ hợp chất hydrocarbon như dầu mỏ hay khí thiên nhiên mà không thải ra CO2
Than đen tinh khiết này được dùng trong sản xuất vỏ xe hơi và dùng như chất khử trong công nghiệp luyện kim Nhờ một số tính chất đặc biệt mà chúng còn có thể dùng để lưu trữ hydrogen (ống carbonnano)
III.1.4 Khí hóa sinh khối và nhiệt phân (biomass gasification and pyrolysis)
Sinh khối có thể được sử dụng để sản xuất hydrogen Đầu tiên, sinh khối được chuyển thành dạng khí qua quá trình khí hóa ở nhiệt độ cao có tạo ra hơi nước Hơi nước chứa hydrogen được ngưng tụ trong các dầu nhiệt phân và sau đó có thể được hóa nhiệt để sinh
ra hydrogen Quá trình này thường tạo ra sản lượng hydrogen khoảng từ 12%-17% trọng lượng hydrogen của sinh khối Nguyên liệu cho phương pháp này có thể gồm các loại mảnh gỗ bào vụn, sinh khối thực vật, rác thải nông nghiệp và đô thị v.v Do các chất thải sinh học được sử dụng làm nguyên liệu như vậy, phương pháp sản xuất hydrogen này hoàn toàn tái tạo được (renewable) và bền vững