Unsur melimpah paling sederhana di alam semesta adalah hidrogen. Hal ini dapat ditemukan dalam bentuk gas di kedua bintang dan planet dan juga merupakan bagian dari berbagai senyawa kimia dan organik seperti air. NS hidrogen cair mungkin memiliki beberapa aplikasi menarik di sektor industri yang berbeda.
Oleh karena itu, kami akan mendedikasikan artikel ini untuk memberi tahu Anda semua yang perlu Anda ketahui tentang hidrogen cair, karakteristiknya, dan cara mendapatkannya.
Kelimpahan hidrogen
Hidrogen mewakili lebih dari 70% materi yang terlihat di alam semesta, yang menjadikannya barang yang paling melimpah. Ini dapat ditemukan di pusat bintang muda, di atmosfer planet gas besar (seperti Yupiter dan Venus), sebagai jejak di permukaan bumi, dan sebagai bagian dari ribuan senyawa organik dan anorganik di alam. Akibatnya, banyak proses biologis mengesampingkannya.
Ada beberapa isotop hidrogen (atom dari unsur kimia yang sama, tetapi dengan jumlah neutron yang berbeda):
- Protium (1H). Terdiri dari proton, tidak ada neutron di dalam nukleus. Ini adalah versi hidrogen yang paling umum.
- Deuterium (2H). Ini lebih berat dari hidrogen biasa, dan intinya memiliki satu neutron dan satu proton.
- Tritium (3H). Ia memiliki dua neutron di nukleus di sebelah proton, yang membuatnya lebih berat.
Fitur utama
Kita dapat mendefinisikannya sesuai dengan karakteristik utama hidrogen cair:
- Titik didihnya rendah, yang dapat menyebabkan radang dingin atau hipotermia. Bahkan dapat menyebabkan kesulitan bernapas dan mati lemas jika terhirup.
- Karena suhu hidrogen cair, ia dapat membentuk es ketika bersentuhan dengan uap air di udara, yang dapat menghalangi katup dan bukaan tangki penyimpanan Anda.
- Itu terus menguap dan menghasilkan hidrogen, yang harus dibersihkan dan dibatasi dengan aman untuk mencegahnya bercampur dengan udara kental di atmosfer, menyala dan meledak.
- Kepadatan uap jenuh yang tinggi dapat menyebabkan awan yang terbentuk mengalir secara horizontal atau turun jika hidrogen cair terlepas.
Perlu dicatat bahwa ada beberapa proses produksi hidrogen yang menggunakan berbagai bahan baku dan energi. Berdasarkan faktor-faktor ini, kita dapat mengatakan bahwa dalam proporsi tertentu 100% proses terbarukan diproduksi, 100% fosil atau campuran. Selain itu, mereka dapat dilakukan di fasilitas pusat dan unit kecil yang dekat dengan titik penggunaan. Oleh karena itu, energi dapat diperoleh bahkan di daerah yang paling terpencil sekalipun.
Bagaimana Hidrogen Cair Disimpan
Membuat hidrogen cair menguntungkan secara ekonomi dan mencapai penggunaan yang luas melalui penyimpanan hidrogen yang memadai sesuai dengan kebutuhan yang ada untuk transportasi dan distribusi selanjutnya dari titik produksi ke titik konsumsi.
Perlu dicatat bahwa sistem dan kondisi di mana hidrogen harus disimpan akan tergantung pada penggunaan akhir. Dengan cara ini kita dapat membedakan:
- Sistem penyimpanan hidrogen stasioner, cocok untuk aplikasi pembangkit listrik industri dan domestik atau terdistribusi. Dalam hal ini, hampir tidak ada batasan dalam hal area yang ditempati, berat, volume atau penggunaan sistem tambahan.
- Di sisi lain, sistem penyimpanan hidrogen untuk mobil mereka menyediakan minimum untuk memastikan bahwa kendaraan memiliki jangkauan yang mirip dengan mobil tradisional. Selain itu, ada persyaratan pasokan hidrogen operasional dan dinamis, yang dapat disesuaikan dalam kombinasi dengan sel bahan bakar di semua jenis kendaraan.
Perlu dicatat bahwa sektor transportasi merupakan salah satu sektor terpenting dalam konsumsi energi dunia, terutama di negara-negara maju. Hal ini telah menyebabkan industri otomotif menjadi salah satu kekuatan pendorong utama untuk semua kemajuan dalam sel bahan bakar, hidrogen dan teknologi penyimpanan terkait.
Demikian juga, ketika berbicara tentang berbagai bentuk penyimpanan gas ini, perlu untuk menunjukkan kebutuhan untuk memaksimalkan keamanannya, karena sangat mudah terbakar, tidak beracun, tidak berwarna, tidak berasa dan tidak berasa. Dalam hal ini, daftar sistem penyimpanan mencakup kemungkinan dalam tahap penelitian, seperti karbon (aktif, grafit, lapisan karbon molekul, nanofibers, fullerene ...), senyawa (NH3), mikrosfer kaca dan zeolit.
Di sisi lain, penyimpanan suhu rendah dalam bentuk cair dan penyimpanan suhu rendah dalam gas bertekanan atau hidrida logam telah terbukti dapat diandalkan dan dapat digunakan dengan aman.
Penggunaan dan aplikasi hidrogen cair
Karena teknologi dan studi berbeda yang ada pada hidrogen cair, dapat diterapkan di berbagai bidang industri. Harus selalu diperhatikan penggunaannya sebagai sumber energi yang bersih dan efisien serta tidak mencemari lingkungan. Di antara aplikasi yang paling menarik adalah untuk industri energi, transportasi, industri makanan, industri kedirgantaraan dan kilang. Kami akan membahas lebih detail tentang penggunaan dan aplikasi hidrogen cair.
Efisiensi tinggi membuatnya menjadi gas pendingin industri yang sangat baik, terutama karena kinerja perpindahan panas yang sangat baik. Penggunaan hidrogen sebagai bahan bakar alternatif menjamin otonomi kendaraan, sekaligus mengurangi emisi polusi, sehingga berkontribusi pada perlindungan lingkungan.
Penggunaan gas ini bertujuan untuk meningkatkan kualitas dan keamanan pangan melalui pengembangan teknologi inovatif. Ini adalah bahan bakar yang efisien untuk mendorong roket dan juga merupakan sumber energi untuk mempertahankan kehidupan dan sistem komputer di lingkungan luar angkasa. Ini adalah bahan pokok industri untuk mengubah minyak mentah berat menjadi bahan bakar olahan.
Penggunaan hidrogen sebagai bahan bakar memiliki beberapa efek positif terhadap lingkungan. Kami menyoroti yang paling penting:
- Ini adalah energi bersih, hanya menyisakan uap air sebagai residu. Oleh karena itu, lebih ramah lingkungan daripada bahan bakar fosil.
- Itu tidak ada habisnya.
- Dapat diterapkan pada berbagai kegiatan, dari industri ke transportasi atau rumah tangga.
- Memungkinkan penyimpanan dan transportasi skala besar.
- Ini lebih efisien daripada listrik. Misalnya, mobil berbahan bakar hidrogen terisi penuh dalam 5 menit dan memiliki jangkauan yang sama dengan mobil pembakaran.
Semua keunggulan ini menjadikan hidrogen sebagai sumber energi yang efisien, bersih, dan aman, yang harus dipertimbangkan di banyak bidang industri.
Saya harap dengan informasi ini Anda dapat mempelajari lebih lanjut tentang hidrogen cair.