Unlocking the potential of solid carbon: synergistic production with hydrogen from oil and gas resources for innovative applications and a sustainable future
Notice bibliographique
Résumé
This review examines hydrogen (H2) production from oil and gas resources and the concurrent generation of solid carbon, a byproduct often viewed as waste but with significant potential for innovative uses. The motivation for this review stems from the growing need to explore sustainable H2 production methods while harnessing the potential of solid carbon byproducts, which are often underutilized. Various H2 production methods are explored, such as steam-methane reforming, partial oxidation of methane, autothermal reforming, and natural gas decomposition (NGD). These processes are effective but have environmental drawbacks, including carbon dioxide emissions. A key focus is the synergistic production of H2 and valuable solid carbon. Key findings reveal that solid carbon, produced alongside H2 from oil and gas resources, holds significant promise for innovative applications across energy storage, construction, and industrial sectors, contributing to a sustainable circular economy (CE). The diverse applications of co-produced solid carbon include electrode materials for energy storage, conductive agents, fuel cells, oxy-combustion, and construction materials. The characterization of derived carbon is analyzed, focusing on how operational conditions and catalysts influence the formation of carbon structures like nanotubes, nanofibers, and amorphous carbon. The importance of solid carbon in H2 production is highlighted, and its strategic use across industries is advocated. Policy implications are also discussed, aligning these production methods with sustainable development goals and environmental policies such as the CE and carbon capture and utilization. The findings underscore the role of solid carbon in integrating energy production with industrial applications, promoting efficient resource utilization, and advancing a sustainable CE. Graphical Abstract Hydrogen-production methods and the generation of solid carbon as a byproduct are presented. The transformative potential of solid carbon, including its diverse applications ranging from energy storage to construction, is discussed, as well as how operational conditions shape carbon’s structure. Carbon plays a pivotal role in advancing a sustainable, circular economy and has significant industrial application.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».