Harnessing Renewable Energy for Hydrogen Production: Advances, Challenges, and Opportunities

可再生能源 制氢 生产(经济) 环境科学 计算机科学 生化工程 工艺工程 化学 工程类 经济 电气工程 宏观经济学 有机化学
作者
Vahid Madadi Avargani,Mehran Habibzadeh,Hiwa Abdlla Maarof,Sohrab Zendehboudi,Xili Duan
出处
期刊:Industrial & Engineering Chemistry Research [American Chemical Society]
卷期号:64 (25): 12368-12418 被引量:32
标识
DOI:10.1021/acs.iecr.5c00061
摘要

This review examines renewable hydrogen production as a key strategy for a sustainable energy transition, analyzing solar, wind, biomass, geothermal, tidal, and ocean energy sources. Technological milestones include 0.67% solar-to-hydrogen efficiency in tandem photoelectrochemical cells, 61.9 N·m3/kg hydrogen from biomass gasification, and 38 million tons/year projected wind-based hydrogen by 2030. Novel ocean thermal energy conversion (OTEC) systems with proton exchange membrane (PEM) electrolysis yield 1.349 kg/h, while microbial electrolysis achieves a 14.75 A/m2 current density and 71.22% recovery. Photofermentation produces up to 7.0 mol H2/mol hexose, and thermochemical cycles reach 93.5% efficiency. Economic projections suggest hydrogen costs will fall to $1–2/kg by 2050. Environmental analyses show 70–90% emission reductions versus conventional methods. Integration with smart grids has achieved over 60% efficiency in hybrid systems. While promising, further optimization is needed in efficiency, infrastructure, and cost. This analysis supports researchers, industry leaders, and policymakers in advancing hydrogen as a clean energy cornerstone.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
只有周六的科研喵完成签到,获得积分10
1秒前
呢呢发布了新的文献求助10
3秒前
福兮兮发布了新的文献求助10
3秒前
张嘉雯完成签到 ,获得积分10
3秒前
luckkit完成签到,获得积分0
4秒前
淡然宛凝完成签到 ,获得积分10
5秒前
领导范儿应助平淡的冰姬采纳,获得10
6秒前
Cici完成签到,获得积分10
6秒前
乔滴滴完成签到 ,获得积分10
6秒前
乔滴滴完成签到 ,获得积分10
6秒前
乔滴滴完成签到 ,获得积分10
6秒前
温暖的书竹完成签到 ,获得积分10
7秒前
槑hao生活完成签到,获得积分10
7秒前
zqyzqy完成签到 ,获得积分10
9秒前
LIGHT完成签到,获得积分10
9秒前
害羞映容完成签到,获得积分10
9秒前
唐唐完成签到,获得积分10
10秒前
玛卡巴卡完成签到 ,获得积分10
12秒前
纯良可可豆完成签到,获得积分10
12秒前
OnceMoreee完成签到,获得积分10
14秒前
小圆完成签到,获得积分10
14秒前
hling484完成签到,获得积分10
15秒前
lululu完成签到,获得积分10
15秒前
英俊的铭应助可可采纳,获得30
16秒前
翊然甜周完成签到,获得积分10
16秒前
鹏飞九霄完成签到,获得积分10
17秒前
俊逸半青完成签到,获得积分10
18秒前
科目三应助狂野的雁风采纳,获得20
19秒前
denisewang完成签到,获得积分10
20秒前
20秒前
沉静的傲柏完成签到 ,获得积分10
20秒前
Owen应助唐唐采纳,获得10
21秒前
ll完成签到,获得积分10
22秒前
研究僧完成签到,获得积分10
22秒前
可爱的函函应助做梦采纳,获得10
22秒前
听风完成签到 ,获得积分10
23秒前
SciGPT应助呢呢采纳,获得30
23秒前
luoyukejing完成签到 ,获得积分10
27秒前
文华完成签到,获得积分10
27秒前
advance完成签到,获得积分0
28秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Effects of Two Weeks of Red Light Therapy on Choroidal Thickness and Axial Length in Young Adults 700
内視鏡的に摘除しえた十二指腸乳頭部腫瘍の2例 660
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
微电子器件实验教程 400
The Neuroscience of Language 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7677199
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9243005
关于积分的说明 19920257
捐赠科研通 7247720
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3286793
关于科研通互助平台的介绍 2444769
邀请新用户注册赠送积分活动 2289882