Evrendeki en basit bol element hidrojendir. Hem yıldızlarda hem de gezegenlerde gaz şeklinde bulunabilir ve ayrıca su gibi çeşitli kimyasal ve organik bileşiklerin bir parçasıdır. NS sıvı hidrojen farklı endüstriyel sektörlerde bazı ilginç uygulamaları olabilir.
Bu nedenle, bu makaleyi size sıvı hidrojen, özellikleri ve nasıl elde edildiği hakkında bilmeniz gereken her şeyi anlatmaya adayacağız.
hidrojen bolluğu
Hidrojen evrendeki görünür maddenin %70'inden fazlasını temsil eder, bu da onu en bol madde yapar. Genç yıldızların merkezlerinde, büyük gazlı gezegenlerin (Jüpiter ve Venüs gibi) atmosferlerinde, dünya yüzeyinde iz olarak ve doğada binlerce organik ve inorganik bileşiğin parçası olarak bulunabilir. Sonuç olarak, birçok biyolojik süreç onu dışlar.
Birkaç hidrojen izotopu vardır (aynı kimyasal elementin atomları, ancak farklı sayıda nötron ile):
- Protyum (1H). Protonlardan oluşur, çekirdekte nötron yoktur. Hidrojenin en yaygın versiyonudur.
- Döteryum (2H). Sıradan hidrojenden daha ağırdır ve çekirdeğinde bir nötron ve bir proton vardır.
- Trityum (3H). Çekirdeğinde protonun yanında iki nötron vardır, bu da onu ağırlaştırır.
temel özellikleri
Sıvı hidrojenin temel özelliklerine göre tanımlayabiliriz:
- Kaynama noktası düşük, donma veya hipotermiye neden olabilir. Solunması halinde nefes alma zorluklarına ve boğulmaya bile neden olabilir.
- Sıvı hidrojenin sıcaklığından dolayı havadaki nem ile temas ettiğinde buz oluşturabilir ve bu da depolama tanklarınızın valflerini ve açıklıklarını tıkayabilir.
- Sürekli olarak buharlaşır ve hidrojen üretir. temizlenmeli ve kısıtlanmalı atmosferdeki yoğuşmuş hava ile karışmasını, tutuşmasını ve patlamasını önlemek için güvenli bir şekilde.
- Doymuş buharın yüksek yoğunluğu, sıvı hidrojen kaçarsa oluşan bulutun yatay olarak akmasına veya alçalmasına neden olabilir.
Çeşitli hammaddeler ve enerji kullanan birkaç hidrojen üretim süreci olduğunu belirtmekte fayda var. Bu faktörlere dayanarak, belirli bir oranda söyleyebiliriz. %100 yenilenebilir prosesler üretilir, %100 fosil veya karışık. Ayrıca merkezi tesislerde ve kullanım noktasına yakın küçük ünitelerde de yapılabilmektedir. Bu nedenle en uzak bölgelerde bile enerji elde edilebilir.
Sıvı Hidrojen Nasıl Depolanır?
Sıvı hidrojenin ekonomik olarak karlı hale getirilmesi ve genel kullanımının sağlanması, hidrojenin üretim noktasından tüketim noktasına sonraki nakliyesi ve dağıtımı için mevcut ihtiyaçlara uygun olarak yeterli miktarda depolanmasından geçmektedir.
Hidrojenin depolanması gereken sistem ve koşulların son kullanıma bağlı olacağı unutulmamalıdır. Bu şekilde ayırt edebiliriz:
- Sabit hidrojen depolama sistemi, endüstriyel ve evsel veya dağıtılmış güç üretimi uygulamaları için uygundur. Bu durumda, kullanılan alan, ağırlık, hacim veya yardımcı sistemlerin kullanımı açısından neredeyse hiçbir kısıtlama yoktur.
- Öte yandan, otomobiller için hidrojen depolama sistemleri araçların geleneksel otomobillere benzer bir menzile sahip olmasını sağlamak için minimum sağlarlar. Ayrıca her türlü araçta yakıt pilleri ile birlikte ayarlanabilen operasyonel ve dinamik hidrojen tedarik gereksinimleri bulunmaktadır.
Unutulmamalıdır ki ulaştırma sektörü, özellikle gelişmiş ülkelerde dünya enerji tüketiminde en önemli sektörlerden biridir. Bu, otomotiv endüstrisinin yakıt hücreleri, hidrojen ve ilgili depolama teknolojilerindeki tüm ilerlemeler için ana itici güçlerden biri haline gelmesine yol açmıştır.
Aynı şekilde, bu gazın farklı depolama şekillerinden bahsederken, güvenliğinin maksimize edilmesi gereğine dikkat çekmek gerekir. son derece yanıcı, toksik olmayan, renksiz, tatsız ve tatsız. Bu anlamda depolama sistemleri listesi, karbon (aktif, grafit, moleküler karbon yatakları, nanolifler, fullerenler...), bileşikler (NH3), cam mikroküreler ve zeolitler gibi araştırma aşamasındaki olasılıkları içerir.
Öte yandan, sıvı halde düşük sıcaklıkta depolama ve basınçlı gaz veya metal hidritte düşük sıcaklıkta depolamanın güvenilir olduğu kanıtlanmıştır ve güvenle kullanılabilir.
Sıvı hidrojenin kullanımları ve uygulamaları
Sıvı hidrojen üzerinde var olan teknoloji ve farklı çalışmalar nedeniyle farklı endüstriyel alanlarda uygulanabilmektedir. Çevreyi kirletmeyen, temiz ve verimli bir enerji kaynağı olarak kullanıldığı her zaman akılda tutulmalıdır. En ilginç uygulamalar arasında enerji endüstrisi, ulaşım, gıda endüstrisi, havacılık endüstrisi ve rafineri yer almaktadır. Sıvı hidrojenin kullanımları ve uygulamaları hakkında daha fazla ayrıntıya gireceğiz.
Yüksek verimliliği onu mükemmel bir endüstriyel soğutma gazı yapar, özellikle mükemmel ısı transfer performansı nedeniyle. Alternatif yakıt olarak hidrojenin kullanılması, aracın özerkliğini garanti ederken, kirletici emisyonları azaltır ve böylece çevrenin korunmasına katkıda bulunur.
Bu gazın kullanımı, yenilikçi teknolojilerin geliştirilmesi yoluyla gıdaların kalitesini ve güvenliğini iyileştirmeyi amaçlar. Roketleri hareket ettirmek için verimli bir yakıttır ve aynı zamanda uzay ortamında yaşamı ve bilgisayar sistemlerini sürdürmek için bir enerji kaynağıdır. Ağır ham petrolü rafine yakıta dönüştürmek için endüstrinin temelidir.
Hidrojenin yakıt olarak kullanılmasının çevre üzerinde birçok olumlu etkisi vardır. En önemlilerini vurgularız:
- Temiz bir enerjidir, kalıntı olarak sadece su buharı bırakır. Bu nedenle fosil yakıtlara göre daha çevrecidir.
- Tükenmez.
- Çok çeşitli faaliyetlere uygulanabilir, endüstriden ulaşıma veya evlere.
- Büyük ölçekli depolama ve nakliyeye izin verin.
- Elektrikten daha verimlidir. Örneğin, hidrojen yakıtlı bir araba 5 dakikada tamamen şarj olur ve yanmalı bir araba ile aynı menzile sahiptir.
Tüm bu avantajlar, hidrojeni birçok endüstriyel alanda dikkate alınması gereken verimli, temiz ve güvenli bir enerji kaynağı haline getirmektedir.
Umarım bu bilgilerle sıvı hidrojen hakkında daha fazla bilgi edinebilirsiniz.