هیدروژن عنصر شیمیایی با نماد H و عدد اتمی 1 است. این اولین و سبک ترین عنصر در جدول تناوبی است. هیدروژن در شرایط استاندارد یک گاز بی رنگ، بی بو، بی مزه و غیر سمی است.
این گاز فراوان ترین عنصر در جهان است که حدود 75 درصد از جرم کیهان را تشکیل می دهد. در زمین، هیدروژن به صورت ترکیبی در آب، نفت، گاز طبیعی و سایر مواد یافت می شود.
H2 به دلیل ظرفیت احتراق بالای آن، کاربردهای مختلفی دارد. از آن به عنوان سوخت در وسایل نقلیه، نیروگاه ها و موشک ها استفاده می شود. همچنین برای تولید آمونیاک، که به عنوان کود و مواد شیمیایی دیگر استفاده می شود، استفاده می شود.
این گاز همچنین به عنوان یک منبع انرژی پاک و مقرون به صرفه بالقوه مورد توجه قرار گرفته است. از آنجایی که هیچ آلایندگی تولید نمی کند، می تواند جایگزین مناسبی برای سوخت های فسیلی باشد. با این حال، تولید هیدروژن به طور تجاری هنوز گران است و باید به روش های کارآمدتری انجام شود.
کاربرد
سوخت: به عنوان سوخت در وسایل نقلیه، نیروگاه ها و موشک ها استفاده می شود.
تولید آمونیاک: برای تولید آمونیاک، که به عنوان کود و مواد شیمیایی دیگر استفاده می شود، استفاده می شود.
فرآیندهای شیمیایی: در بسیاری از فرآیندهای شیمیایی مانند تولید فلزات و پلاستیک ها استفاده می شود.
ذخیره انرژی: می تواند برای ذخیره انرژی استفاده شود.
این گاز یک عنصر مهم با کاربردهای متنوع است. با پیشرفت فناوری، انتظار می رود که کاربردهای هیدروژن در آینده افزایش یابد.
منابع هیدروژن
آب: آب فراوان ترین منبع این گاز در زمین است. این گاز را می توان با الکترولیز آب، که فرآیندی است که از انرژی الکتریکی برای جدا کردن هیدروژن و اکسیژن از مولکول آب استفاده می کند، تولید کرد. الکترولیز آب را می توان با استفاده از انرژی باد، خورشید یا انرژی هسته ای انجام داد.
گاز طبیعی: گاز طبیعی منبع دیگری برای تولید هیدروژن است. هیدروژن را می توان با اصلاح بخار گاز طبیعی، که فرآیندی است که از بخار آب برای جدا کردن H2 از متان، ترکیب اصلی گاز طبیعی استفاده می کند، تولید کرد.
زغال سنگ: زغال سنگ منبع دیگری برای تولید این گاز است. این گاز را می توان با گازی سازی زغال سنگ، که فرآیندی است که از حرارت و فشار برای تبدیل زغال سنگ به گازهای قابل احتراق استفاده می کند، تولید کرد.
تجزیه مواد آلی: می توان با تجزیه مواد آلی، مانند مواد گیاهی یا زباله های شهری، تولید کرد. این فرآیند را می توان با استفاده از حرارت، فشار یا کاتالیزورهای شیمیایی انجام داد.
تولید این گاز از هر یک از این منابع دارای مزایا و معایب خاص خود است. الکترولیز آب یک روش تمیز و کارآمد برای تولید هیدروژن است، اما می تواند گران باشد. اصلاح بخار گاز طبیعی یک روش نسبتاً ارزان برای تولید H2 است، اما می تواند منجر به انتشار گازهای گلخانه ای شود. گازی سازی زغال سنگ یک روش نسبتاً کارآمد برای تولید این گاز است، اما می تواند منجر به انتشار گازهای گلخانه ای نیز شود. تجزیه مواد آلی یک روش نسبتاً تمیز برای تولید H2 است، اما می تواند گران باشد.
انتخاب منبع هیدروژن مناسب به عوامل مختلفی بستگی دارد، از جمله قیمت، در دسترس بودن، و تأثیرات زیست محیطی.
منابع طبیعی و مصنوعی
منابع طبیعی هیدروژن به منابعی گفته می شود که بدون دخالت انسان در طبیعت یافت می شوند. این منابع شامل موارد زیر هستند:
هیدروژن طبیعی: یک گاز طبیعی است که عمدتاً از H2 تشکیل شده است.
هیدروژن موجود در آب: آب فراوان ترین منبع H2 در زمین است. این گاز را می توان با تجزیه آب به هیدروژن و اکسیژن تولید کرد. این فرآیند را می توان با استفاده از انرژی الکتریکی، نور خورشید یا گرما انجام داد.
هیدروژن موجود در مواد آلی: این گاز در مواد آلی مانند گیاهان، حیوانات و زباله های شهری یافت می شود. هیدروژن را می توان با تجزیه مواد آلی به H2 و سایر محصولات تولید کرد. این فرآیند را می توان با استفاده از حرارت، فشار یا کاتالیزورهای شیمیایی انجام داد.
منابع مصنوعی این گاز به منابعی گفته می شود که توسط انسان ساخته می شوند. این منابع شامل موارد زیر هستند:
الکترولیز آب: الکترولیز آب فرآیندی است که از انرژی الکتریکی برای جدا کردن هیدروژن و اکسیژن از مولکول آب استفاده می کند. این روش نسبتاً تمیز و کارآمد است، اما می تواند گران باشد.
اصلاح بخار گاز طبیعی: اصلاح بخار گاز طبیعی فرآیندی است که از بخار آب برای جدا کردن هیدروژن از متان، ترکیب اصلی گاز طبیعی استفاده می کند. این روش نسبتاً ارزان است، اما می تواند منجر به انتشار گازهای گلخانه ای شود.
گازی سازی زغال سنگ: گازی سازی زغال سنگ فرآیندی است که از حرارت و فشار برای تبدیل زغال سنگ به گازهای قابل احتراق استفاده می کند. این گاز را می توان از این گازها جدا کرد. این روش نسبتاً کارآمد است، اما می تواند منجر به انتشار گازهای گلخانه ای نیز شود.
انتخاب منبع هیدروژن مناسب به عوامل مختلفی بستگی دارد، از جمله قیمت، در دسترس بودن، و تأثیرات زیست محیطی.
تهیه و تامین
جهت خرید گازهای خالص مانند هیدروژن،اکسیژن،نیتروژن و آرگون با سپهر گاز کاویان تماس بگیرید.
46835980
46837072