液氢

液氢

宇宙中最简单的丰富元素是氢。 它可以在恒星和行星中以气体的形式存在,也是各种化学和有机化合物(如水)的一部分。 这 液氢 它可能在不同的工业领域有一些有趣的应用。

因此,我们将专门用这篇文章来告诉您关于液态氢、它的特性以及它是如何获得的所有信息。

氢丰度

地球上的氢

代表了宇宙中70%以上的可见物质, 这使它成为最丰富的项目。 它可以在年轻恒星的中心、大型气态行星(如木星和金星)的大气层、地球表面的痕迹以及自然界中数千种有机和无机化合物的一部分中找到。 因此,许多生物过程将其排除在外。

有几种氢同位素(相同化学元素的原子,但具有不同数量的中子):

  • 朊 (1H). 由质子组成,原子核中没有中子。 它是最常见的氢版本。
  • 氘 (2H). 它比普通的氢重,它的原子核有一个中子和一个质子。
  • 氚 (3H)。 它在质子旁边的原子核中有两个中子,这使它更重。

主要特点

液氢储存

我们可以根据液氢的主要特性来定义:

  • 沸点低, 这会导致冻伤或体温过低。 如果吸入,它甚至会导致呼吸困难和窒息。
  • 由于液态氢的温度,当它与空气中的水分接触时会形成冰,从而堵塞储罐的阀门和开口。
  • 它不断蒸发并产生氢气, 必须清除和限制 安全地防止它与大气中的冷凝空气混合,点燃和爆炸。
  • 如果液态氢逸出,高密度的饱和蒸汽会导致形成的云层水平流动或下降。

值得注意的是,有几种使用各种原材料和能源的制氢工艺。 基于这些因素,我们可以说在一定的比例 生产 100% 可再生工艺, 100% 化石或混合。 此外,它们可以在靠近使用点的中央设施和小型单元中进行。 因此,即使在最偏远的地区也可以获得能源。

液氢是如何储存的

车用液氮罐

使液态氢具有经济利润并实现其广泛使用,需要根据氢气从生产点到消费点的后续运输和分配的现有需求进行充分储存。

应该注意的是,必须储存氢气的系统和条件将取决于最终用途。 这样我们就可以区分:

  • 固定式储氢系统,适用于工业和家庭或分布式发电应用。 在这种情况下,在占用面积、重量、体积或辅助系统的使用方面几乎没有限制。
  • 此外,该 汽车储氢系统 它们提供了最低限度,以确保车辆具有与传统汽车相似的范围。 此外,还有操作性和动态的氢气供应要求,可以与所有类型车辆的燃料电池结合进行调整。

应当指出,交通部门是世界能源消费中最重要的部门之一,尤其是在发达国家。 这导致汽车行业成为燃料电池、氢及其相关存储技术所有进步的主要推动力之一。

同样,在谈论这种气体的不同存储形式时,有必要指出最大限度地提高其安全性的必要性,因为它是 易燃、无毒、无色、无味、无味. 从这个意义上说,存储系统列表包括研究阶段的可能性,例如碳(活性、石墨、分子碳床、纳米纤维、富勒烯...)、化合物 (NH3)、玻璃微球和沸石。

另一方面,液体形式的低温储存和加压气体或金属氢化物的低温储存已被证明是可靠的,可以安全使用。

液氢的用途和应用

由于对液态氢存在的技术和不同的研究,它可以应用于不同的工业领域。 必须始终考虑到它被用作不污染环境的清洁和高效的能源。 其中最有趣的应用是能源工业、运输、食品工业、航空航天工业和炼油厂。 我们将更详细地介绍液氢的用途和应用。

其高效率使其成为优良的工业冷却气体, 特别是由于其优良的传热性能。 使用氢气作为替代燃料可以保证车辆的自主性,同时减少污染排放,从而有助于保护环境。

这种气体的使用旨在通过开发创新技术来提高食品的质量和安全性。 它是推进火箭的有效燃料,也是维持太空环境中生命和计算机系统的能源。 它是将重质原油转化为精炼燃料的工业主食。

使用氢气作为燃料对环境有几个积极的影响。 我们强调最重要的:

  • 它是一种清洁能源, 只留下水蒸气作为残留物。 因此,它比化石燃料更环保。
  • 它是取之不尽的。
  • 它可以应用于广泛的活动, 从工业到运输或家庭.
  • 允许大规模储存和运输。
  • 它比电力更有效。 例如,氢燃料汽车在 5 分钟内充满电,与燃烧汽车具有相同的续航里程。

所有这些优点使氢成为一种高效、清洁和安全的能源,这是许多工业领域必须考虑的。

我希望通过这些信息,您可以了解更多有关液氢的信息。


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