L'élément abondant le plus simple dans l'univers est l'hydrogène. Il peut être trouvé sous forme de gaz dans les étoiles et les planètes et fait également partie de divers composés chimiques et organiques tels que l'eau. Les hydrogène liquide il peut avoir des applications intéressantes dans différents secteurs industriels.
Par conséquent, nous allons dédier cet article pour vous dire tout ce que vous devez savoir sur l'hydrogène liquide, ses caractéristiques et comment il est obtenu.
Abondance d'hydrogène
Hydrogène représente plus de 70% de la matière visible de l'univers, ce qui en fait l'élément le plus abondant. Il peut être trouvé dans les centres de jeunes étoiles, dans les atmosphères de grandes planètes gazeuses (telles que Jupiter et Vénus), sous forme de traces à la surface de la Terre et dans le cadre de milliers de composés organiques et inorganiques dans la nature. En conséquence, de nombreux processus biologiques l'excluent.
Il existe plusieurs isotopes de l'hydrogène (atomes d'un même élément chimique, mais avec des nombres de neutrons différents) :
- Protium (1H). Constitué de protons, il n'y a pas de neutrons dans le noyau. C'est la version la plus courante de l'hydrogène.
- Deutérium (2H). Il est plus lourd que l'hydrogène ordinaire et son noyau contient un neutron et un proton.
- Tritium (3H). Il a deux neutrons dans le noyau à côté du proton, ce qui le rend plus lourd.
Caractéristiques principales
On peut le définir selon les principales caractéristiques de l'hydrogène liquide :
- Le point d'ébullition est bas, ce qui peut provoquer des gelures ou de l'hypothermie. Il peut même provoquer des difficultés respiratoires et une suffocation en cas d'inhalation.
- En raison de la température de l'hydrogène liquide, il peut former de la glace lorsqu'il entre en contact avec l'humidité de l'air, ce qui peut bloquer les vannes et les ouvertures de vos réservoirs de stockage.
- Il s'évapore en continu et produit de l'hydrogène, qui doit être purgé et restreint en toute sécurité pour l'empêcher de se mélanger à l'air condensé dans l'atmosphère, de s'enflammer et de détoner.
- La forte densité de vapeur saturée peut entraîner un écoulement horizontal ou une descente du nuage formé si de l'hydrogène liquide s'échappe.
Il est à noter qu'il existe plusieurs procédés de production d'hydrogène qui utilisent diverses matières premières et énergies. Sur la base de ces facteurs, nous pouvons dire que dans une certaine proportion Des procédés 100% renouvelables sont produits, 100% fossile ou mixte. De plus, ils peuvent être effectués dans des installations centrales et de petites unités à proximité du point d'utilisation. Par conséquent, l'énergie peut être obtenue même dans les zones les plus reculées.
Comment l'hydrogène liquide est stocké
Rendre l'hydrogène liquide économiquement rentable et généraliser son utilisation passe par un stockage adéquat de l'hydrogène en fonction des besoins existants pour son transport ultérieur et sa distribution du point de production au point de consommation.
Il convient de noter que les systèmes et les conditions dans lesquels l'hydrogène doit être stocké dépendront de l'utilisation finale. On peut ainsi distinguer :
- Système de stockage d'hydrogène stationnaire, adapté aux applications de production d'électricité industrielle et domestique ou distribuée. Dans ce cas, il n'y a presque aucune restriction en termes de surface occupée, de poids, de volume ou d'utilisation de systèmes auxiliaires.
- En outre, le systèmes de stockage d'hydrogène pour automobiles ils assurent un minimum pour garantir aux véhicules une autonomie similaire aux automobiles traditionnelles. En outre, il existe des exigences opérationnelles et dynamiques d'approvisionnement en hydrogène, qui peuvent être ajustées en combinaison avec des piles à combustible dans tous les types de véhicules.
Il convient de noter que le secteur des transports est l'un des secteurs les plus importants dans la consommation mondiale d'énergie, en particulier dans les pays développés. Cela a conduit l'industrie automobile à devenir l'un des principaux moteurs de toutes les avancées dans les piles à combustible, l'hydrogène et leurs technologies de stockage associées.
De même, lorsqu'on parle des différentes formes de stockage de ce gaz, il faut souligner la nécessité de maximiser sa sécurité, car il est très inflammable, non toxique, incolore, insipide et insipide. En ce sens, la liste des systèmes de stockage comprend des possibilités au stade de la recherche, comme le carbone (actif, graphite, lits de carbone moléculaire, nanofibres, fullerènes...), les composés (NH3), les microsphères de verre et les zéolithes.
D'autre part, le stockage à basse température sous forme liquide et le stockage à basse température dans un gaz sous pression ou un hydrure métallique se sont avérés fiables et peuvent être utilisés en toute sécurité.
Utilisations et applications de l'hydrogène liquide
En raison de la technologie et des différentes études existantes sur l'hydrogène liquide, il peut être appliqué dans différents domaines industriels. Il faut toujours tenir compte du fait qu'il est utilisé comme une source d'énergie propre et efficace qui ne pollue pas l'environnement. Parmi les applications les plus intéressantes figurent l'industrie de l'énergie, les transports, l'industrie alimentaire, l'industrie aérospatiale et la raffinerie. Nous allons détailler les usages et applications de l'hydrogène liquide.
Son haut rendement en fait un excellent gaz de refroidissement industriel, notamment en raison de ses excellentes performances de transfert de chaleur. L'utilisation de l'hydrogène comme carburant alternatif garantit l'autonomie du véhicule, tout en réduisant les émissions polluantes, contribuant ainsi à la protection de l'environnement.
L'utilisation de ce gaz vise à améliorer la qualité et la sécurité des aliments grâce au développement de technologies innovantes. C'est un carburant efficace pour propulser les fusées et c'est également une source d'énergie pour maintenir la vie et les systèmes informatiques dans l'environnement spatial. C'est l'aliment de base de l'industrie pour convertir le brut lourd en carburant raffiné.
L'utilisation de l'hydrogène comme carburant a plusieurs effets positifs sur l'environnement. Nous soulignons les plus importants :
- C'est une énergie propre, ne laissant que de la vapeur d'eau comme résidu. Par conséquent, il est plus respectueux de l'environnement que les combustibles fossiles.
- C'est inépuisable.
- Il peut être appliqué à un large éventail d'activités, de l'industrie au transport ou aux ménages.
- Permettre le stockage et le transport à grande échelle.
- C'est plus efficace que l'électricité. Par exemple, une voiture à hydrogène se recharge complètement en 5 minutes et a la même autonomie qu'une voiture à combustion.
Tous ces avantages font de l'hydrogène une source d'énergie efficace, propre et sûre, qui doit être considérée dans de nombreux domaines industriels.
J'espère qu'avec ces informations, vous pourrez en apprendre davantage sur l'hydrogène liquide.