Najjednostavniji element u izobilju u svemiru je vodonik. Može se naći u obliku gasa i na zvezdama i na planetama, a takođe je deo različitih hemijskih i organskih jedinjenja kao što je voda. The tečni vodonik može imati neke zanimljive primjene u različitim industrijskim sektorima.
Stoga ćemo ovaj članak posvetiti kako bismo vam rekli sve što trebate znati o tekućem vodiku, njegovim karakteristikama i načinu dobivanja.
Obilje vodonika
Vodonik predstavlja više od 70% vidljive materije u svemiru, što ga čini najzastupljenijim artiklom. Može se naći u centrima mladih zvijezda, u atmosferama velikih plinovitih planeta (kao što su Jupiter i Venera), kao tragovi na površini Zemlje i kao dio hiljada organskih i neorganskih spojeva u prirodi. Kao rezultat toga, mnogi biološki procesi to isključuju.
Postoji nekoliko izotopa vodika (atomi istog hemijskog elementa, ali sa različitim brojem neutrona):
- procij (1H). Sastoji se od protona, u jezgru nema neutrona. To je najčešća verzija vodonika.
- deuterijum (2H). Teži je od običnog vodonika, a njegovo jezgro ima jedan neutron i jedan proton.
- Tricijum (3H). Ima dva neutrona u jezgru pored protona, što ga čini težim.
Glavne karakteristike
Možemo ga definirati prema glavnim karakteristikama tekućeg vodonika:
- Tačka ključanja je niska, što može uzrokovati promrzline ili hipotermiju. Može čak uzrokovati poteškoće s disanjem i gušenje ako se udiše.
- Zbog temperature tekućeg vodika, može formirati led kada dođe u kontakt sa vlagom u zraku, što može blokirati ventile i otvore vaših spremnika.
- Kontinuirano isparava i proizvodi vodonik, koji mora biti pročišćena i ograničena sigurno kako bi se spriječilo miješanje sa kondenziranim zrakom u atmosferi, paljenje i detonacija.
- Velika gustina zasićene pare može uzrokovati da formirani oblak teče horizontalno ili da se spusti ako tečni vodik izađe.
Vrijedi napomenuti da postoji nekoliko procesa proizvodnje vodika koji koriste različite sirovine i energiju. Na osnovu ovih faktora možemo reći da u određenom omjeru 100% obnovljivi procesi se proizvode, 100% fosilna ili miješana. Osim toga, mogu se provoditi u centralnim objektima i malim jedinicama u blizini mjesta upotrebe. Stoga se energija može dobiti čak iu najudaljenijim područjima.
Kako se skladišti tečni vodonik
Ekonomski isplativost tečnog vodonika i postizanje njegove generalne upotrebe ide kroz adekvatno skladištenje vodonika u skladu sa postojećim potrebama za njegov kasniji transport i distribuciju od mesta proizvodnje do mesta potrošnje.
Treba napomenuti da će sistemi i uslovi u kojima se vodonik mora skladištiti zavisiti od krajnje upotrebe. Na ovaj način možemo razlikovati:
- Stacionarni sistem za skladištenje vodonika, pogodan za industrijsku i kućnu ili distribuiranu proizvodnju električne energije. U ovom slučaju gotovo da nema ograničenja u pogledu zauzete površine, težine, zapremine ili upotrebe pomoćnih sistema.
- S druge strane, sistemi za skladištenje vodonika za automobile oni pružaju minimum kako bi osigurali da vozila imaju domet sličan tradicionalnim automobilima. Osim toga, postoje operativni i dinamički zahtjevi za opskrbu vodonikom, koji se mogu prilagoditi u kombinaciji s gorivnim ćelijama u svim vrstama vozila.
Treba napomenuti da je sektor transporta jedan od najvažnijih sektora u svjetskoj potrošnji energije, posebno u razvijenim zemljama. To je dovelo do toga da automobilska industrija postane jedna od glavnih pokretačkih snaga za sve napretke u gorivnim ćelijama, vodiku i njihovim srodnim tehnologijama skladištenja.
Isto tako, kada se govori o različitim oblicima skladištenja ovog gasa, potrebno je ukazati na potrebu maksimiziranja njegove sigurnosti, budući da je lako zapaljiv, neotrovan, bezbojan, bez ukusa i bez ukusa. U tom smislu, lista sistema skladištenja uključuje mogućnosti u fazi istraživanja, kao što su ugljenik (aktivni, grafit, molekularni ugljenični slojevi, nanovlakna, fulerini...), jedinjenja (NH3), staklene mikrosfere i zeoliti.
S druge strane, niskotemperaturno skladištenje u tečnom obliku i skladištenje na niskoj temperaturi u gasu pod pritiskom ili metalnom hidridu pokazalo se pouzdanim i može se bezbedno koristiti.
Upotreba i primjena tečnog vodonika
Zbog tehnologije i različitih studija koje postoje o tekućem vodiku, može se primijeniti u različitim industrijskim oblastima. Uvijek se mora voditi računa da se koristi kao čist i efikasan izvor energije koji ne zagađuje okoliš. Među najzanimljivijim primjenama su za energetsku industriju, transport, prehrambenu industriju, zrakoplovnu industriju i rafineriju. Ući ćemo u više detalja o upotrebi i primjeni tekućeg vodonika.
Njegova visoka efikasnost čini ga odličnim industrijskim rashladnim plinom, posebno zbog odličnih performansi prijenosa topline. Upotreba vodonika kao alternativnog goriva garantuje autonomiju vozila, uz smanjenje zagađujućih emisija, čime se doprinosi zaštiti životne sredine.
Upotreba ovog plina ima za cilj poboljšanje kvaliteta i sigurnosti hrane kroz razvoj inovativnih tehnologija. To je efikasno gorivo za pogon raketa, a takođe je i izvor energije za održavanje života i kompjuterskih sistema u svemirskom okruženju. To je glavni proizvod industrije za pretvaranje teške sirove nafte u rafinirano gorivo.
Upotreba vodonika kao goriva ima nekoliko pozitivnih efekata na životnu sredinu. Izdvajamo najvažnije:
- To je čista energija, ostavljajući samo vodenu paru kao ostatak. Stoga je ekološki prihvatljiviji od fosilnih goriva.
- Neiscrpno je.
- Može se primijeniti na širok spektar aktivnosti, od industrije do transporta ili domaćinstava.
- Omogućava skladištenje i transport velikih razmera.
- Efikasniji je od električne energije. Na primjer, automobil na vodikovo gorivo se potpuno napuni za 5 minuta i ima isti domet kao automobil sa unutrašnjim sagorijevanjem.
Sve ove prednosti čine vodonik efikasnim, čistim i sigurnim izvorom energije, što se mora uzeti u obzir u mnogim industrijskim oblastima.
Nadam se da sa ovim informacijama možete saznati više o tekućem vodiku.