هیدروژن مایع

هیدروژن مایع

ساده ترین عنصر فراوان در جهان هیدروژن است. این ماده به صورت گاز در هر دو ستاره و سیارات یافت می شود و همچنین بخشی از ترکیبات شیمیایی و آلی مختلف مانند آب است. را هیدروژن مایع ممکن است کاربردهای جالبی در بخش های مختلف صنعتی داشته باشد.

بنابراین، ما این مقاله را به شما اختصاص می دهیم تا همه آنچه را که باید در مورد هیدروژن مایع، ویژگی های آن و نحوه به دست آوردن آن بدانید، به شما بگوییم.

فراوانی هیدروژن

هیدروژن در این سیاره

هیدروژن بیش از 70 درصد از ماده مرئی در جهان را نشان می دهد، که آن را به فراوان ترین کالا تبدیل می کند. می توان آن را در مراکز ستارگان جوان، در اتمسفر سیارات گازی بزرگ (مانند مشتری و زهره)، به عنوان آثاری در سطح زمین و به عنوان بخشی از هزاران ترکیب آلی و معدنی در طبیعت یافت. در نتیجه، بسیاری از فرآیندهای بیولوژیکی آن را رد می کنند.

چندین ایزوتوپ از هیدروژن (اتم های یک عنصر شیمیایی، اما با تعداد نوترون های متفاوت) وجود دارد:

  • پروتیوم (1H). که از پروتون تشکیل شده است، هیچ نوترونی در هسته وجود ندارد. این رایج ترین نسخه هیدروژن است.
  • دوتریوم (2H). از هیدروژن معمولی سنگین تر است و هسته آن یک نوترون و یک پروتون دارد.
  • تریتیوم (3H). دو نوترون در هسته کنار پروتون دارد که باعث سنگین تر شدن آن می شود.

ویژگی های کلیدی

ذخیره سازی هیدروژن مایع

ما می توانیم آن را با توجه به ویژگی های اصلی هیدروژن مایع تعریف کنیم:

  • نقطه جوش کم است، که می تواند باعث سرمازدگی یا هیپوترمی شود. حتی در صورت استنشاق می تواند باعث مشکلات تنفسی و خفگی شود.
  • به دلیل دمای هیدروژن مایع، هنگام تماس با رطوبت هوا می تواند یخ تشکیل دهد که می تواند دریچه ها و دهانه های مخازن ذخیره شما را مسدود کند.
  • به طور مداوم تبخیر می شود و هیدروژن تولید می کند که باید پاکسازی و محدود شود با خیال راحت از مخلوط شدن آن با هوای متراکم در جو، اشتعال و انفجار جلوگیری می کند.
  • چگالی بالای بخار اشباع شده می تواند باعث شود ابر تشکیل شده به صورت افقی جریان یابد یا در صورت خروج هیدروژن مایع پایین بیاید.

شایان ذکر است که چندین فرآیند تولید هیدروژن وجود دارد که از مواد اولیه و انرژی مختلف استفاده می کند. بر اساس این عوامل می توان گفت که به نسبت معینی 100٪ فرآیندهای تجدید پذیر تولید می شوند، 100% فسیلی یا مخلوط. علاوه بر این، می توان آنها را در تاسیسات مرکزی و واحدهای کوچک نزدیک به نقطه استفاده انجام داد. بنابراین حتی در دورافتاده ترین مناطق نیز می توان انرژی به دست آورد.

هیدروژن مایع چگونه ذخیره می شود

مخزن خودرو با نیتروژن مایع

سودآوری اقتصادی هیدروژن مایع و دستیابی به استفاده عمومی از آن از طریق ذخیره سازی کافی هیدروژن مطابق با نیازهای موجود برای حمل و نقل و توزیع بعدی آن از نقطه تولید تا نقطه مصرف انجام می شود.

لازم به ذکر است که سیستم ها و شرایطی که هیدروژن باید در آن ذخیره شود به استفاده نهایی بستگی دارد. به این ترتیب می توانیم تشخیص دهیم:

  • سیستم ذخیره سازی هیدروژن ثابتمناسب برای کاربردهای تولید برق صنعتی و خانگی یا توزیع شده. در این حالت تقریبا هیچ محدودیتی از نظر مساحت اشغال شده، وزن، حجم و یا استفاده از سیستم های کمکی وجود ندارد.
  • از سوی دیگر، سیستم های ذخیره سازی هیدروژن برای خودروها آنها حداقلی را برای اطمینان از اینکه وسایل نقلیه دارای بردی مشابه خودروهای سنتی هستند، فراهم می کنند. علاوه بر این، نیازهای عملیاتی و دینامیکی تامین هیدروژن وجود دارد که می تواند در ترکیب با پیل سوختی در همه انواع خودروها تنظیم شود.

لازم به ذکر است که بخش حمل و نقل یکی از بخش های مهم در مصرف انرژی در جهان به ویژه در کشورهای توسعه یافته است. این امر باعث شده است که صنعت خودروسازی به یکی از نیروهای محرکه اصلی برای همه پیشرفت‌ها در سلول‌های سوختی، هیدروژن و فناوری‌های ذخیره‌سازی مرتبط با آن‌ها تبدیل شود.

به همین ترتیب، هنگام صحبت در مورد اشکال مختلف ذخیره سازی این گاز، باید به نیاز به حداکثر رساندن ایمنی آن اشاره کرد، زیرا بسیار قابل اشتعال، غیر سمی، بی رنگ، بی مزه و بی مزه. از این نظر، فهرست سیستم‌های ذخیره‌سازی شامل امکاناتی در مرحله تحقیق می‌شود، مانند کربن (فعال، گرافیت، بستر کربن مولکولی، نانوالیاف، فولرن‌ها...)، ترکیبات (NH3)، میکروکره‌های شیشه‌ای و زئولیت‌ها.

از سوی دیگر، ذخیره سازی در دمای پایین به صورت مایع و ذخیره سازی در دمای پایین در گاز تحت فشار یا هیدرید فلز ثابت شده است که قابل اعتماد بوده و می توان با خیال راحت از آنها استفاده کرد.

کاربردها و کاربردهای هیدروژن مایع

با توجه به تکنولوژی و مطالعات مختلفی که روی هیدروژن مایع وجود دارد، می توان آن را در زمینه های مختلف صنعتی به کار برد. همیشه باید در نظر داشت که از آن به عنوان یک منبع انرژی پاک و کارآمد استفاده می شود که محیط زیست را آلوده نمی کند. از جمله جالب ترین کاربردها می توان به صنایع انرژی، حمل و نقل، صنایع غذایی، صنایع هوافضا و پالایشگاه اشاره کرد. ما قصد داریم به جزئیات بیشتری در مورد کاربردها و کاربردهای هیدروژن مایع بپردازیم.

راندمان بالا آن را به یک گاز خنک کننده صنعتی عالی تبدیل می کند. به خصوص به دلیل عملکرد عالی در انتقال حرارت. استفاده از هیدروژن به‌عنوان سوخت جایگزین، استقلال خودرو را تضمین می‌کند، در حالی که انتشار آلاینده‌ها را کاهش می‌دهد و در نتیجه به حفاظت از محیط زیست کمک می‌کند.

هدف استفاده از این گاز بهبود کیفیت و ایمنی مواد غذایی از طریق توسعه فناوری های نوآورانه است. این یک سوخت کارآمد برای رانش موشک است و همچنین منبع انرژی برای حفظ حیات و سیستم های کامپیوتری در محیط فضایی است. این ماده اصلی صنعت برای تبدیل نفت خام سنگین به سوخت تصفیه شده است.

استفاده از هیدروژن به عنوان سوخت چندین اثر مثبت بر محیط زیست دارد. ما مهمترین آنها را برجسته می کنیم:

  • این یک انرژی پاک است، تنها بخار آب به عنوان باقیمانده باقی می ماند. بنابراین نسبت به سوخت های فسیلی دوستدار محیط زیست است.
  • تمام نشدنی است.
  • می توان آن را برای طیف گسترده ای از فعالیت ها اعمال کرد، از صنعت گرفته تا حمل و نقل یا خانوار.
  • اجازه ذخیره سازی و حمل و نقل در مقیاس بزرگ را بدهید.
  • کارآمدتر از برق است. به عنوان مثال، یک خودروی سوخت هیدروژنی در عرض 5 دقیقه به طور کامل شارژ می شود و بردی برابر با یک خودروی احتراقی دارد.

همه این مزایا هیدروژن را به یک منبع انرژی کارآمد، پاک و ایمن تبدیل می کند که باید در بسیاری از زمینه های صنعتی مورد توجه قرار گیرد.

امیدوارم با این اطلاعات بتوانید درباره هیدروژن مایع اطلاعات بیشتری کسب کنید.


محتوای مقاله به اصول ما پیوست اخلاق تحریریه. برای گزارش یک خطا کلیک کنید اینجا.

اولین کسی باشید که نظر

نظر خود را بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

*

*

  1. مسئول داده ها: میگل آنخل گاتون
  2. هدف از داده ها: کنترل هرزنامه ، مدیریت نظرات.
  3. مشروعیت: رضایت شما
  4. ارتباط داده ها: داده ها به اشخاص ثالث منتقل نمی شوند مگر با تعهد قانونی.
  5. ذخیره سازی داده ها: پایگاه داده به میزبانی شبکه های Occentus (EU)
  6. حقوق: در هر زمان می توانید اطلاعات خود را محدود ، بازیابی و حذف کنید.