Hidrogen cecair

hidrogen cecair

Unsur yang paling mudah di alam semesta ialah hidrogen. Ia boleh didapati dalam bentuk gas dalam kedua-dua bintang dan planet dan juga merupakan sebahagian daripada pelbagai sebatian kimia dan organik seperti air. The hidrogen cecair ia mungkin mempunyai beberapa aplikasi yang menarik dalam sektor perindustrian yang berbeza.

Oleh itu, kami akan mendedikasikan artikel ini untuk memberitahu anda semua yang anda perlu ketahui tentang hidrogen cecair, ciri-cirinya dan bagaimana ia diperolehi.

Kelimpahan hidrogen

hidrogen di planet ini

Hidrogen mewakili lebih daripada 70% daripada jirim yang boleh dilihat di alam semesta, yang menjadikannya item yang paling banyak. Ia boleh ditemui di pusat bintang muda, di atmosfera planet gas besar (seperti Musytari dan Zuhrah), sebagai kesan di permukaan bumi, dan sebagai sebahagian daripada beribu-ribu sebatian organik dan bukan organik dalam alam semula jadi. Akibatnya, banyak proses biologi menolaknya.

Terdapat beberapa isotop hidrogen (atom unsur kimia yang sama, tetapi dengan bilangan neutron yang berbeza):

  • Protium (1H). Terdiri daripada proton, tiada neutron dalam nukleus. Ia adalah versi hidrogen yang paling biasa.
  • Deuterium (2H). Ia lebih berat daripada hidrogen biasa, dan nukleusnya mempunyai satu neutron dan satu proton.
  • Tritium (3H). Ia mempunyai dua neutron dalam nukleus di sebelah proton, yang menjadikannya lebih berat.

ciri-ciri utama

penyimpanan hidrogen cecair

Kita boleh mentakrifkannya mengikut ciri-ciri utama hidrogen cecair:

  • Takat didih rendah, yang boleh menyebabkan radang dingin atau hipotermia. Malah boleh menyebabkan kesukaran bernafas dan sesak nafas jika terhidu.
  • Disebabkan oleh suhu hidrogen cecair, ia boleh membentuk ais apabila ia bersentuhan dengan kelembapan di udara, yang boleh menyekat injap dan bukaan tangki simpanan anda.
  • Ia terus menyejat dan menghasilkan hidrogen, yang mesti dibersihkan dan dihadkan selamat untuk mengelakkannya daripada bercampur dengan udara pekat di atmosfera, menyala dan meletup.
  • Ketumpatan tinggi wap tepu boleh menyebabkan awan yang terbentuk mengalir secara mendatar atau turun jika hidrogen cecair terlepas.

Perlu diingat bahawa terdapat beberapa proses pengeluaran hidrogen yang menggunakan pelbagai bahan mentah dan tenaga. Berdasarkan faktor ini, kita boleh mengatakan bahawa dalam perkadaran tertentu 100% proses boleh diperbaharui dihasilkan, 100% fosil atau campuran. Di samping itu, ia boleh dijalankan di kemudahan pusat dan unit kecil yang berhampiran dengan tempat penggunaan. Oleh itu, tenaga boleh diperolehi walaupun di kawasan terpencil.

Bagaimana Hidrogen Cecair Disimpan

tangki kenderaan dengan nitrogen cecair

Menjadikan hidrogen cecair menguntungkan dari segi ekonomi dan mencapai penggunaannya yang meluas melalui penyimpanan hidrogen yang mencukupi mengikut keperluan sedia ada untuk pengangkutan dan pengedaran seterusnya dari titik pengeluaran ke tempat penggunaan.

Perlu diingatkan bahawa sistem dan keadaan di mana hidrogen mesti disimpan akan bergantung pada penggunaan akhir. Dengan cara ini kita boleh membezakan:

  • Sistem penyimpanan hidrogen pegun, sesuai untuk aplikasi penjanaan kuasa industri dan domestik atau teragih. Dalam kes ini, hampir tiada sekatan dari segi kawasan yang diduduki, berat, isipadu atau penggunaan sistem tambahan.
  • Sebaliknya, sistem penyimpanan hidrogen untuk kereta mereka menyediakan minimum untuk memastikan kenderaan mempunyai julat yang serupa dengan kereta tradisional. Di samping itu, terdapat keperluan bekalan hidrogen operasi dan dinamik, yang boleh dilaraskan dalam kombinasi dengan sel bahan api dalam semua jenis kenderaan.

Perlu diingatkan bahawa sektor pengangkutan merupakan salah satu sektor terpenting dalam penggunaan tenaga dunia khususnya di negara maju. Ini telah menyebabkan industri automotif menjadi salah satu penggerak utama untuk semua kemajuan dalam sel bahan api, hidrogen dan teknologi penyimpanan yang berkaitan.

Begitu juga, apabila bercakap tentang pelbagai bentuk penyimpanan gas ini, adalah perlu untuk menunjukkan keperluan untuk memaksimumkan keselamatannya, kerana ia adalah sangat mudah terbakar, tidak toksik, tidak berwarna, tidak berasa dan tidak berasa. Dalam pengertian ini, senarai sistem penyimpanan termasuk kemungkinan dalam peringkat penyelidikan, seperti karbon (aktif, grafit, katil karbon molekul, nanofibers, fullerene ...), sebatian (NH3), mikrosfera kaca dan zeolit.

Sebaliknya, penyimpanan suhu rendah dalam bentuk cecair dan penyimpanan suhu rendah dalam gas bertekanan atau hidrida logam telah terbukti boleh dipercayai dan boleh digunakan dengan selamat.

Kegunaan dan aplikasi hidrogen cecair

Oleh kerana teknologi dan kajian berbeza yang wujud pada hidrogen cecair, ia boleh digunakan dalam bidang perindustrian yang berbeza. Ia mesti sentiasa diambil kira bahawa ia digunakan sebagai sumber tenaga yang bersih dan cekap yang tidak mencemarkan alam sekitar. Antara aplikasi yang paling menarik adalah untuk industri tenaga, pengangkutan, industri makanan, industri aeroangkasa dan kilang penapisan. Kami akan pergi ke lebih terperinci tentang kegunaan dan aplikasi hidrogen cecair.

Kecekapannya yang tinggi menjadikannya gas penyejuk industri yang sangat baik, terutamanya kerana prestasi pemindahan haba yang sangat baik. Penggunaan hidrogen sebagai bahan api alternatif menjamin autonomi kenderaan, di samping mengurangkan pelepasan pencemaran, sekali gus menyumbang kepada perlindungan alam sekitar.

Penggunaan gas ini bertujuan untuk meningkatkan kualiti dan keselamatan makanan melalui pembangunan teknologi inovatif. Ia adalah bahan api yang cekap untuk menggerakkan roket dan juga merupakan sumber tenaga untuk mengekalkan kehidupan dan sistem komputer dalam persekitaran angkasa. Ia adalah ruji industri untuk menukar minyak mentah berat kepada bahan api ditapis.

Penggunaan hidrogen sebagai bahan api mempunyai beberapa kesan positif terhadap alam sekitar. Kami menyerlahkan yang paling penting:

  • Ia adalah tenaga bersih, hanya meninggalkan wap air sebagai sisa. Oleh itu, ia lebih mesra alam daripada bahan api fosil.
  • Ia tidak habis-habis.
  • Ia boleh digunakan untuk pelbagai aktiviti, daripada industri kepada pengangkutan atau isi rumah.
  • Benarkan penyimpanan dan pengangkutan berskala besar.
  • Ia lebih cekap daripada elektrik. Contohnya, kereta bahan api hidrogen dicas sepenuhnya dalam masa 5 minit dan mempunyai julat yang sama seperti kereta pembakaran.

Semua kelebihan ini menjadikan hidrogen sebagai sumber tenaga yang cekap, bersih dan selamat, yang mesti dipertimbangkan dalam banyak bidang perindustrian.

Saya berharap dengan maklumat ini anda boleh mengetahui lebih lanjut mengenai hidrogen cecair.


Kandungan artikel mematuhi prinsip kami etika editorial. Untuk melaporkan ralat, klik di sini.

Menjadi yang pertama untuk komen

Tinggalkan komen anda

Alamat email anda tidak akan disiarkan. Ruangan yang diperlukan ditanda dengan *

*

*

  1. Bertanggungjawab atas data: Miguel Ángel Gatón
  2. Tujuan data: Mengendalikan SPAM, pengurusan komen.
  3. Perundangan: Persetujuan anda
  4. Komunikasi data: Data tidak akan disampaikan kepada pihak ketiga kecuali dengan kewajiban hukum.
  5. Penyimpanan data: Pangkalan data yang dihoskan oleh Occentus Networks (EU)
  6. Hak: Pada bila-bila masa anda boleh menghadkan, memulihkan dan menghapus maklumat anda.