מימן נוזלי

מימן נוזלי

היסוד הפשוט ביותר בשפע ביקום הוא מימן. ניתן למצוא אותו בצורת גז גם בכוכבים וגם בכוכבי לכת והוא גם חלק מתרכובות כימיות ואורגניות שונות כמו מים. ה מימן נוזלי עשוי להיות לו כמה יישומים מעניינים במגזרים תעשייתיים שונים.

לכן, אנו הולכים להקדיש מאמר זה לספר לכם את כל מה שאתם צריכים לדעת על מימן נוזלי, מאפייניו וכיצד הוא מתקבל.

שפע מימן

מימן על הפלנטה

מֵימָן מייצג יותר מ-70% מהחומר הנראה ביקום, מה שהופך אותו לפריט הכי שופע. ניתן למצוא אותו במרכזם של כוכבים צעירים, באטמוספרות של כוכבי לכת גזיים גדולים (כגון צדק ונוגה), כעקבות על פני כדור הארץ וכחלק מאלפי תרכובות אורגניות ואי-אורגניות בטבע. כתוצאה מכך, תהליכים ביולוגיים רבים שוללים זאת.

ישנם מספר איזוטופים של מימן (אטומים של אותו יסוד כימי, אך עם מספר שונה של נויטרונים):

  • פרוטיום (1H). מורכב מפרוטונים, אין נויטרונים בגרעין. זוהי הגרסה הנפוצה ביותר של מימן.
  • דאוטריום (2H). הוא כבד יותר ממימן רגיל, ולגרעין שלו יש נויטרון אחד ופרוטון אחד.
  • טריטיום (3H). יש לו שני נויטרונים בגרעין ליד הפרוטון, מה שהופך אותו לכבד יותר.

תכונות עיקריות

אחסון מימן נוזלי

אנו יכולים להגדיר אותו על פי המאפיינים העיקריים של מימן נוזלי:

  • נקודת הרתיחה נמוכה, מה שעלול לגרום לכוויות קור או היפותרמיה. זה יכול אפילו לגרום לקשיי נשימה וחנק בשאיפה.
  • בשל הטמפרטורה של מימן נוזלי, הוא יכול ליצור קרח כשהוא בא במגע עם לחות באוויר, מה שעלול לחסום את השסתומים והפתחים של מיכלי האחסון שלך.
  • הוא מתאדה ללא הרף ומייצר מימן, אשר יש לטהר ולהגביל בבטחה כדי למנוע ממנו להתערבב עם אוויר מעובה באטמוספירה, להתלקח ולהתפוצץ.
  • הצפיפות הגבוהה של אדים רוויים עלולה לגרום לענן שנוצר לזרום אופקית או לרדת אם מימן נוזלי בורח.

ראוי לציין כי ישנם מספר תהליכי הפקת מימן העושים שימוש בחומרי גלם ואנרגיה שונים. בהתבסס על גורמים אלה, אנו יכולים לומר זאת בפרופורציה מסוימת 100% תהליכים מתחדשים מיוצרים, 100% מאובנים או מעורב. בנוסף, ניתן לבצעם במתקנים מרכזיים וביחידות קטנות הקרובות לנקודת השימוש. לכן, ניתן להשיג אנרגיה גם באזורים המרוחקים ביותר.

כיצד מאוחסן מימן נוזלי

מיכל רכב עם חנקן נוזלי

הפיכת מימן נוזלי לרווחי כלכלית והשגת השימוש הכללי בו עוברים באמצעות אחסון נאות של מימן בהתאם לצרכים הקיימים להובלתו והפצתו בהמשך מנקודת הייצור לנקודת הצריכה.

יש לציין כי המערכות והתנאים בהם יש לאחסן מימן יהיו תלויים בשימוש הסופי. בדרך זו נוכל להבחין בין:

  • מערכת אחסון מימן נייחת, מתאים ליישומי ייצור חשמל בתעשייה ובבית או מבוזר. במקרה זה, אין כמעט הגבלות מבחינת שטח תפוס, משקל, נפח או שימוש במערכות עזר.
  • מאידך, מערכות אחסון מימן לרכבים הם מספקים מינימום כדי להבטיח שלרכבים יש טווח דומה לרכבים מסורתיים. בנוסף, קיימות דרישות אספקת מימן תפעוליות ודינמיות, הניתנות להתאמה בשילוב עם תאי דלק בכל סוגי הרכבים.

יש לציין כי תחום התחבורה הוא אחד המגזרים החשובים בצריכת האנרגיה העולמית, במיוחד במדינות מפותחות. זה הוביל את תעשיית הרכב להפוך לאחד הכוחות המניעים העיקריים לכל ההתקדמות בתאי דלק, מימן וטכנולוגיות האחסון הנלוות אליהם.

כמו כן, כאשר מדברים על צורות האחסון השונות של גז זה, יש צורך להצביע על הצורך למקסם את הבטיחות שלו, שכן הוא דליק מאוד, לא רעיל, חסר צבע, חסר טעם וטעם. במובן זה, רשימת מערכות האחסון כוללת אפשרויות בשלב המחקר, כגון פחמן (פעיל, גרפיט, מיטות פחמן מולקולריות, ננו-סיביים, פולרנים...), תרכובות (NH3), מיקרוספרות זכוכית וזאוליטים.

מצד שני, אחסון בטמפרטורה נמוכה בצורה נוזלית ואחסון בטמפרטורה נמוכה בגז בלחץ או מתכת הידריד הוכחו כאמינים וניתנים לשימוש בטוח.

שימושים ויישומים של מימן נוזלי

בשל הטכנולוגיה והמחקרים השונים הקיימים על מימן נוזלי, ניתן ליישם אותו בתחומי תעשייה שונים. תמיד יש לזכור כי הוא משמש כמקור אנרגיה נקי ויעיל שאינו מזהם את הסביבה. בין היישומים המעניינים ביותר הם לתעשיית האנרגיה, התחבורה, תעשיית המזון, התעשייה האווירית ובית הזיקוק. אנו הולכים להיכנס לפרטים נוספים על השימושים והיישומים של מימן נוזלי.

היעילות הגבוהה שלו הופכת אותו לגז קירור תעשייתי מעולה, במיוחד בשל ביצועי העברת החום המצוינים שלו. השימוש במימן כדלק חלופי מבטיח את האוטונומיה של הרכב, תוך הפחתת פליטת מזהמים ובכך תורם לשמירה על הסביבה.

השימוש בגז זה נועד לשפר את איכות ובטיחות המזון באמצעות פיתוח טכנולוגיות חדשניות. זהו דלק יעיל להנעת רקטות ומהווה גם מקור אנרגיה לקיום חיים ומערכות מחשב בסביבת החלל. זהו המרכיב העיקרי בתעשייה להמרת נפט גולמי כבד לדלק מזוקק.

לשימוש במימן כדלק יש מספר השפעות חיוביות על הסביבה. אנו מדגישים את החשובים ביותר:

  • זו אנרגיה נקייה, משאירים רק אדי מים כשאריות. לכן, זה יותר ידידותי לסביבה מאשר דלק מאובנים.
  • זה בלתי נדלה.
  • ניתן ליישם אותו במגוון רחב של פעילויות, מהתעשייה לתחבורה או למשקי בית.
  • אפשר אחסון והובלה בקנה מידה גדול.
  • זה יותר יעיל מחשמל. לדוגמה, מכונית דלק מימן נטענת במלואה תוך 5 דקות ובעלת טווח זהה למכונית בעירה.

כל היתרונות הללו הופכים את המימן למקור אנרגיה יעיל, נקי ובטוח, שיש להתייחס אליו בתחומי תעשייה רבים.

אני מקווה שבעזרת המידע הזה תוכלו ללמוד עוד על מימן נוזלי.


תוכן המאמר עומד בעקרונותינו של אתיקה עריכתית. כדי לדווח על שגיאה לחץ כאן.

היה הראשון להגיב

השאירו את התגובה שלכם

כתובת הדוא"ל שלך לא תפורסם.

*

*

  1. אחראי לנתונים: מיגל אנחל גטון
  2. מטרת הנתונים: בקרת ספאם, ניהול תגובות.
  3. לגיטימציה: הסכמתך
  4. מסירת הנתונים: הנתונים לא יועברו לצדדים שלישיים אלא בהתחייבות חוקית.
  5. אחסון נתונים: מסד נתונים המתארח על ידי Occentus Networks (EU)
  6. זכויות: בכל עת תוכל להגביל, לשחזר ולמחוק את המידע שלך.