Nguyên tố dồi dào đơn giản nhất trong vũ trụ là hydro. Nó có thể được tìm thấy ở dạng khí ở cả các ngôi sao và hành tinh, đồng thời cũng là một phần của các hợp chất hóa học và hữu cơ khác nhau như nước. Các hydro lỏng nó có thể có một số ứng dụng thú vị trong các lĩnh vực công nghiệp khác nhau.
Do đó, chúng tôi sẽ dành bài viết này để cho bạn biết mọi thứ bạn cần biết về hydro lỏng, đặc điểm của nó và cách thu được nó.
Hydrogen phong phú
Hydrogen đại diện cho hơn 70% vật chất nhìn thấy được trong vũ trụ, khiến nó trở thành mặt hàng phong phú nhất. Nó có thể được tìm thấy ở trung tâm của các ngôi sao trẻ, trong bầu khí quyển của các hành tinh khí lớn (như Sao Mộc và Sao Kim), như những dấu vết trên bề mặt trái đất, và là một phần của hàng nghìn hợp chất hữu cơ và vô cơ trong tự nhiên. Kết quả là, nhiều quá trình sinh học loại trừ nó.
Có một số đồng vị của hydro (các nguyên tử của cùng một nguyên tố hóa học, nhưng có số nơtron khác nhau):
- Protium (1H). Được tạo thành từ các proton, không có neutron trong hạt nhân. Nó là phiên bản phổ biến nhất của hydro.
- Deuterium (2H). Nó nặng hơn hydro thông thường, và hạt nhân của nó có một neutron và một proton.
- Triti (3H). Nó có hai neutron trong hạt nhân bên cạnh proton, điều này làm cho nó nặng hơn.
Các tính năng chính
Chúng ta có thể xác định nó theo các đặc điểm chính của hydro lỏng:
- Điểm sôi thấp, có thể gây tê cóng hoặc hạ thân nhiệt. Nó thậm chí có thể gây khó thở và ngạt thở nếu hít phải.
- Do nhiệt độ của hydro lỏng, nó có thể tạo thành băng khi tiếp xúc với hơi ẩm trong không khí, điều này có thể làm tắc các van và lỗ mở của bể chứa của bạn.
- Nó liên tục bay hơi và tạo ra hydro, phải được thanh lọc và hạn chế một cách an toàn để ngăn nó trộn với không khí ngưng tụ trong khí quyển, bắt lửa và phát nổ.
- Mật độ hơi bão hòa cao có thể khiến đám mây hình thành chảy theo chiều ngang hoặc đi xuống nếu hydro lỏng thoát ra.
Điều đáng chú ý là có một số quy trình sản xuất hydro sử dụng nhiều nguyên liệu và năng lượng khác nhau. Dựa trên những yếu tố này, chúng ta có thể nói rằng theo một tỷ lệ nhất định 100% quy trình tái tạo được sản xuất, 100% hóa thạch hoặc hỗn hợp. Ngoài ra, chúng có thể được thực hiện ở các cơ sở trung tâm và các đơn vị nhỏ gần điểm sử dụng. Do đó, năng lượng có thể thu được ngay cả ở những vùng xa xôi nhất.
Hydrogen lỏng được lưu trữ như thế nào
Việc tạo ra hydro lỏng có lợi nhuận về mặt kinh tế và đạt được mục đích sử dụng phổ biến của nó thông qua việc lưu trữ đầy đủ hydro phù hợp với nhu cầu hiện có để vận chuyển và phân phối tiếp theo từ điểm sản xuất đến điểm tiêu thụ.
Cần lưu ý rằng các hệ thống và điều kiện lưu trữ hydro sẽ phụ thuộc vào mục đích sử dụng cuối cùng. Bằng cách này, chúng ta có thể phân biệt:
- Hệ thống lưu trữ hydro tĩnh, thích hợp cho các ứng dụng phát điện công nghiệp và trong nước hoặc phân phối. Trong trường hợp này, hầu như không có hạn chế về diện tích chiếm dụng, trọng lượng, thể tích hoặc sử dụng các hệ thống phụ trợ.
- Mặt khác, hệ thống lưu trữ hydro cho ô tô chúng cung cấp mức tối thiểu để đảm bảo rằng các loại xe có phạm vi hoạt động tương tự như ô tô truyền thống. Ngoài ra, còn có các yêu cầu cung cấp hydro hoạt động và động lực học, có thể được điều chỉnh kết hợp với pin nhiên liệu trong tất cả các loại xe.
Cần lưu ý rằng ngành giao thông vận tải là một trong những ngành quan trọng nhất trong tiêu thụ năng lượng thế giới, đặc biệt là ở các nước phát triển. Điều này đã đưa ngành công nghiệp ô tô trở thành một trong những động lực chính cho tất cả những tiến bộ trong pin nhiên liệu, hydro và các công nghệ lưu trữ liên quan của chúng.
Tương tự như vậy, khi nói về các hình thức lưu trữ khác nhau của loại khí này, cần phải chỉ ra sự cần thiết phải tối đa hóa sự an toàn của nó, vì nó là rất dễ cháy, không độc hại, không màu, không vị và không mùi. Theo nghĩa này, danh sách các hệ thống lưu trữ bao gồm các khả năng trong giai đoạn nghiên cứu, chẳng hạn như carbon (hoạt tính, than chì, giường carbon phân tử, sợi nano, fulleren ...), hợp chất (NH3), vi cầu thủy tinh và zeolit.
Mặt khác, bảo quản ở nhiệt độ thấp ở dạng lỏng và bảo quản ở nhiệt độ thấp trong khí điều áp hoặc hydrua kim loại đã được chứng minh là đáng tin cậy và có thể được sử dụng một cách an toàn.
Công dụng và ứng dụng của hydro lỏng
Do công nghệ và các nghiên cứu khác nhau tồn tại trên hydro lỏng, nó có thể được ứng dụng trong các lĩnh vực công nghiệp khác nhau. Cần phải luôn lưu ý rằng nó được sử dụng như một nguồn năng lượng sạch và hiệu quả, không gây ô nhiễm môi trường. Trong số các ứng dụng thú vị nhất là cho ngành năng lượng, vận tải, công nghiệp thực phẩm, công nghiệp hàng không vũ trụ và nhà máy lọc dầu. Chúng ta sẽ đi vào chi tiết hơn về các công dụng và ứng dụng của hydro lỏng.
Hiệu suất cao của nó làm cho nó trở thành một loại khí làm mát công nghiệp tuyệt vời, đặc biệt là do hiệu suất truyền nhiệt tuyệt vời của nó. Việc sử dụng hydro làm nhiên liệu thay thế đảm bảo tính tự chủ của phương tiện, đồng thời giảm lượng khí thải gây ô nhiễm, góp phần bảo vệ môi trường.
Việc sử dụng khí này nhằm mục đích cải thiện chất lượng và an toàn thực phẩm thông qua việc phát triển các công nghệ tiên tiến. Nó là nhiên liệu hiệu quả để đẩy tên lửa và cũng là nguồn năng lượng để duy trì sự sống và các hệ thống máy tính trong môi trường không gian. Đây là công nghiệp chủ yếu để chuyển đổi dầu thô nặng thành nhiên liệu tinh chế.
Việc sử dụng hydro làm nhiên liệu có một số tác động tích cực đến môi trường. Chúng tôi nhấn mạnh điều quan trọng nhất:
- Đó là một năng lượng sạch, chỉ để lại hơi nước dưới dạng cặn. Do đó, nó thân thiện với môi trường hơn so với nhiên liệu hóa thạch.
- Nó là vô tận.
- Nó có thể được áp dụng cho một loạt các hoạt động, từ công nghiệp đến giao thông vận tải hoặc hộ gia đình.
- Cho phép lưu trữ và vận chuyển quy mô lớn.
- Nó hiệu quả hơn điện. Ví dụ, một chiếc ô tô chạy bằng nhiên liệu hydro được sạc đầy trong 5 phút và có phạm vi hoạt động như một chiếc ô tô đốt cháy.
Tất cả những ưu điểm này làm cho hydro trở thành một nguồn năng lượng hiệu quả, sạch và an toàn, vốn phải được xem xét trong nhiều lĩnh vực công nghiệp.
Tôi hy vọng rằng với những thông tin này, bạn có thể hiểu thêm về hydro lỏng.