Ku saabsan hydrogen tamarta jiilka soo socda

Waxaan soo bandhigi doonaa "hydrogen", jiilka xiga ee tamarta kaas oo ah dhexdhexaad kaarboon. Hydrogen waxa loo qaybiyaa saddex nooc oo kala ah: "Hydrogen-cagaaran", "Hydrojiin buluug" iyo "Heyroojiin cawlan", mid kastaa wuxuu leeyahay hab wax-soo-saar oo kala duwan. Waxaan sidoo kale sharxi doonaa qaab kasta oo wax soo saarka, sifooyinka jirka sida walxaha, hababka kaydinta/gaadiidka, iyo hababka isticmaalka. Oo waxaan sidoo kale soo bandhigi doonaa sababta ay u tahay jiilka soo socda isha ugu weyn ee tamarta.

Electrolysis of Water si ay u soo saaraan Hydrogen cagaaran

Markaad isticmaalayso hydrogen, waxaa muhiim ah inaad "soo saarto hydrogen" si kastaba. Habka ugu fudud ayaa ah "electrolyze water". Waxaa laga yaabaa inaad ku qaadatay sayniska fasalka. Ku shub digsiga biyo iyo electrodes biyo ku jira. Marka batterigu ku xidhmo electrodes-ka oo uu tamar yeesho, falcelinta soo socotaa waxay ku dhacdaa biyaha iyo electrode kasta.
Marka la joogo cathode, H+ iyo elektaroonnada ayaa isku dara si ay u soo saaraan gaasta hydrogen, halka anode-ku soo saaro ogsijiin. Weli, habkani wuxuu ku fiican yahay tijaabooyinka sayniska dugsiga, laakiin si loo soo saaro hydrogen si warshadaysan, habab hufan oo ku habboon wax soo saarka ballaaran waa in la diyaariyaa. Taasi waa "xuubka korantada (PEM) electrolysis".
Habkan, xuubka polymer-ka ee semipermeable kaas oo u oggolaanaya marinka ions hydrogen waxaa lagu dhex daraa anode iyo cathode. Marka biyaha lagu shubo anode-ka aaladda, ions hydrogen-ka ay soo saarto electrolysis waxay u guuraan xuub semipermeable ilaa cathode, halkaas oo ay noqdaan hydrogen molecular. Dhanka kale, ions oksijiin kama gudbi karaan xuubka semipermeable oo waxay noqdaan unugyo ogsijiin oo ku yaal anode.
Sidoo kale electrolysis biyaha alkaline, waxaad abuurtaa hydrogen iyo ogsijiin adigoo kala saaraya anode iyo cathode iyada oo loo marayo separator kaas oo kaliya hydroxide ions mari karaan. Intaa waxaa dheer, waxaa jira habab warshadeed sida kuleyl sare oo uumiga.
Iyadoo lagu fulinayo hababkan si baaxad leh, tiro badan oo hydrogen ah ayaa la heli karaa. Inta lagu jiro habka, xaddi badan oo oksijiin ah ayaa sidoo kale la soo saaraa (kala badh mugga hydrogen ee la soo saaro), si aysan u yeelan doonin saameyn deegaan oo xun haddii lagu sii daayo jawiga. Si kastaba ha ahaatee, Electrolysis waxay u baahan tahay koronto badan, sidaa darteed hydrogen-ka aan kaarboonka lahayn ayaa la soo saari karaa haddii lagu soo saaro koronto aan isticmaalin shidaal fosil ah, sida marawaxadaha dabaysha iyo cadceedda.
Waxaad ku heli kartaa "Hydrogen-cagaaran" adigoo ku shubaya biyo adigoo isticmaalaya tamar nadiif ah.

Waxa kale oo jira koronto dhaliye loogu talagalay soosaarka baaxadda leh ee hydrogen-kan cagaaran. Adigoo isticmaalaya PEM ee qaybta korantada, hydrogen waxaa loo soo saari karaa si joogto ah.

Hydrogen Buluuga ah oo laga Sameeyay Shidaalka Fossil

Haddaba, waa maxay siyaabaha kale ee loo sameeyo hydrogen? Hydrogen waxay ku jirtaa shidaalka fosilka ah sida gaaska dabiiciga ah iyo dhuxusha sida walxaha aan biyaha ahayn. Tusaale ahaan, tixgeli methane (CH4), oo ah qaybta ugu muhiimsan ee gaasta dabiiciga ah. Waxaa jira afar atamka hydrogen halkan. Waxaad ku heli kartaa hydrogen marka aad soo saartid hydrogen.
Mid ka mid ah kuwan waa habka loo yaqaan "steam methane reforming" kaas oo isticmaala uumiga. Qaabka kiimikada ee habkani waa sida soo socota.
Sida aad arki karto, carbon monoxide iyo hydrogen waxaa laga soo saari karaa hal unug oo methane ah.
Habkan, hydrogen waxaa lagu soo saari karaa hababka sida "dib u habeynta uumiga" iyo "pyrolysis" ee gaasta dabiiciga ah iyo dhuxusha. "Hydrogen Buluuga" waxaa loola jeedaa hydrogen sidaan loo soo saaray.
Xaaladdan oo kale, si kastaba ha ahaatee, kaarboon moono-oksaydh iyo kaarboon laba ogsaydh ayaa loo soo saaray si-badeeco ahaan. Markaa waa inaad dib u warshadayn ku samaysaa ka hor inta aan jawiga lagu sii dayn. Kaarboon laba ogsaydh-ka-soo-saarka, haddii aan la soo kaban, waxa uu noqdaa gaasta hydrogen, oo loo yaqaan "Hydrogen grey".

Waa Nooce Cunsur Waa Hydrogen?

Hydrogen waxay leedahay tiro atomic ah oo ah 1 waana curiyaha ugu horreeya ee miiska xilliyeedka.
Tirada atamka waa tan ugu weyn koonka, taasoo ka dhigan 90% dhammaan curiyayaasha koonka. Atomka ugu yar ee ka kooban proton iyo elektarooniga waa atamka hydrogen.
Hydrogen waxay leedahay laba isotopes oo neutrons ku xiran yihiin xuddunta. Hal neutron-boded "deuterium" iyo laba "tritium" neutron-bonded. Kuwani sidoo kale waa qalab loogu talagalay abuurista korantada.
Gudaha xidigta sida qoraxda oo kale, waxaa ka dhacaya isku-dhafka nukliyeerka ee ka imanaya hydrogen ilaa helium, kaas oo ah isha tamarta ee uu xiddiggu iftiiminayo.
Si kastaba ha ahaatee, hydrogen marar dhif ah ayaa u jira gaas ahaan dhulka. Hydrogen waxay samaysaa iskudhisyo leh walxo kale sida biyaha, methane, ammonia iyo ethanol. Maadaama haydaroojin uu yahay curiye iftiin ah, marka heerkulku kor u kaco, xawliga dhaq-dhaqaaqa molecules Haydarojiinku wuu kordhaa, waxayna ka baxsadaan cufisjiidka dhulka una gudbaan bannaanka sare.

Sidee loo Isticmaalaa Hydrogen? Isticmaal gubasho

Kadib, sidee loo isticmaalaa "hydrogen", oo soo jiidatay dareenka adduunka oo dhan sida ilaha tamarta soo socda? Waxaa loo isticmaalaa laba siyaabood oo waaweyn: "gubashada" iyo "unugga shidaalka". Aan ku bilowno isticmaalka "gubashada".
Waxaa jira laba nooc oo waaweyn oo gubasho ah oo la isticmaalo.
Midka koowaad waa sida shidaalka gantaallada. Gantaalka H-IIA ee Japan waxa uu isticmaalaa gaaska hydrogen “Hydrogen dareere” iyo “oxygen dareere ah” kaas oo sidoo kale ku jira xaalad qaylo-dhaan ah shidaal ahaan. Labadan ayaa la isku daray, tamarta kulaylka ee wakhtigaas ka dhalatayna waxa ay dedejisaa duritaanka molecules-ka biyaha ee la dhaliyo, ee u duulaya hawada sare. Si kastaba ha ahaatee, sababtoo ah waa mishiin farsamo ahaan adag, marka laga reebo Japan, kaliya Maraykanka, Yurub, Ruushka, Shiinaha iyo Hindiya ayaa si guul leh isugu daray shidaalkan.
Midda labaad waa koronto. Korontada marawaxadaha gaaska waxay sidoo kale isticmaashaa habka isku dhafka hydrogen iyo ogsijiinta si loo dhaliyo tamar. Si kale haddii loo dhigo, waa hab eegaya tamarta kulaylka ee ay soo saarto hydrogen. Warshada tamarta kulaylka ah, kulaylka ka imanaya dhuxusha gubanaysa, saliidda iyo gaasta dabiiciga ahi waxay soo saartaa uumi kaxeeya marawaxadaha. Haddii hydrogen loo isticmaalo il kulayl ahaan, warshadda korontadu waxay noqon doontaa dhexdhexaad kaarboon.

Sidee loo Isticmaalaa Hydrogen? Loo Adeegsaday Sida Unug Shidaal

Habka kale ee loo isticmaalo hydrogen waa unug shidaal ahaan, kaas oo hydrogen si toos ah ugu beddela koronto. Gaar ahaan, Toyota ayaa soo jiidatay dareenka gudaha Japan iyada oo u soo jiidatay baabuurta hydrogen-fueled halkii ay ka isticmaali lahaayeen baabuurta korontada (EVs) si ay u beddelaan baabuurta shidaalka taas oo qayb ka ah ka hortagga kulaylka caalamiga ah.
Gaar ahaan, waxaan sameyneynaa habka rogaal celinta marka aan soo bandhigno habka wax-soo-saarka ee "Harjiin cagaaran". Qaabka kiimikada waa sida soo socota.
Hydrogen waxa ay dhalin kartaa biyo (biyo kulul ama uumi) marka ay koronto dhalinayso, waana la qiimayn karaa sababtoo ah culays kuma saarayso deegaanka. Dhanka kale, habkani waxa uu leeyahay wax-ku-oolnimo yar oo koronto ah oo ah 30-40%, waxana uu u baahan yahay platinum sida kicinta, sidaas darteed u baahan kharash kordhin.
Hadda, waxaan isticmaaleynaa unugyada shidaalka polymer electrolyte (PEFC) iyo phosphoric acid cells (PAFC). Gaar ahaan, baabuurta unugyada shidaalka waxay isticmaalaan PEFC, sidaas darteed waxaa la filan karaa inay sii faafto mustaqbalka.

Kaydinta Hydrogen-ka iyo Gaadiidku ma badbaado baa?

Hadda, waxaan u maleyneynaa inaad fahantay sida loo sameeyo iyo sida loo isticmaalo gaaska hydrogen. Haddaba sidee loo kaydiyaa hydrogen-kan? Sidee ku helaysaa meesha aad u baahan tahay? Ka warran amniga xilligaas? Waanu sharaxi doonaa
Dhab ahaantii, hydrogen sidoo kale waa cunsur aad khatar u ah. Bilowgii qarnigii 20-aad, waxaan u isticmaalnay hydrogen sidii gaas si aan u sabbeyno buufinnada, buufinnada, iyo maraakiibta hawada ee cirka sababtoo ah aad bay iftiin u ahayd. Si kastaba ha ahaatee, May 6, 1937, ee New Jersey, USA, "qarax hawada Hindenburg" dhacay.
Tan iyo markii uu shilku dhacay, waxaa si weyn loo aqoonsaday in gaaska hydrogen uu khatar yahay. Gaar ahaan marka uu dab qabsado, waxay si xoog leh ugu qarxi doontaa ogsijiin. Sidaa darteed, "ka fogow ogsijiinta" ama "kuleylka ka fogow" waa lama huraan.
Ka dib markii aan qaadnay tallaabooyinkan, waxaan la nimid habka maraakiibta.
Hydrogen waa gaas ku jira heerkulka qolka, sidaas darteed inkasta oo ay wali gaas tahay, aad bay u weyn tahay. Habka ugu horeeya waa in la marsado cadaadis sare oo cadaadi sida dhululubada marka la samaynayo cabitaanka carbonated. Diyaarso haan gaar ah oo cadaadis sare leh oo ku kaydi xaaladaha cadaadiska sare sida 45Mpa.
Toyota, oo horumarisa baabuurta unugyada shidaalka (FCV), ayaa soo saaraysa haanta hydrogen cadaadiska sare ee resin oo u adkeysan karta cadaadiska 70 MPa.
Habka kale waa in la qaboojiyo ilaa -253 ° C si loo sameeyo hydrogen dareeraha, oo lagu kaydiyo oo lagu raro haamo gaar ah oo kulaylka leh. Sida LNG (gaaska dabiiciga ah ee dareeraha ah) marka gaaska dabiiciga ah laga keeno dibadda, hydrogen waa dareeraha inta lagu jiro gaadiidka, hoos u dhigista mugga ilaa 1/800 ee gaaskiisa. Sannadka 2020, waxaanu dhammaystirnay sidaha haydrogen dareeraha ah ee ugu horreeya adduunka. Si kastaba ha ahaatee, habkani kuma habboona baabuurta unugyada shidaalka sababtoo ah waxay u baahan tahay tamar badan si ay u qaboojiso.
Waxaa jira hab lagu kaydiyo laguna raro taangiyada sidan oo kale ah, laakiin waxaan sidoo kale horumarinaynaa habab kale oo lagu kaydiyo hydrogen.
Habka kaydinta waa in la isticmaalo daawaha kaydinta hydrogen. Hydrogen waxay leedahay hantida biraha dhexda oo sii xumaanaysa. Tani waa tilmaan horumarineed oo laga sameeyay Maraykanka 1960kii. JJ Reilly iyo al. Tijaabooyin la sameeyay ayaa muujiyay in hydrogen lagu kaydin karo lana sii dayn karo iyadoo la isticmaalayo daawaynta magnesium iyo vanadium.
Intaa ka dib, wuxuu si guul leh u soo saaray walax, sida palladium, taas oo nuugi karta hydrogen 935 jeer mugga u gaar ah.
Faa'iidada isticmaalka daawayntan ayaa ah inay ka hortagi karto shilalka daadinta hydrogen (inta badan shilalka qaraxa). Sidaa darteed, si badbaado leh ayaa loo kaydin karaa loona rari karaa. Si kastaba ha noqotee, haddii aadan taxaddarin oo aadan ka tagin jawi qaldan, daawaha kaydinta hydrogen waxay sii deyn karaan gaasta hydrogen waqti ka dib. Hagaag, xitaa dhimbiil yar ayaa sababi kara shil qarax, markaa taxaddar.
Waxa kale oo ay leedahay faa'iido darro in nuugista hydrogen ee soo noqnoqda iyo qallafsanaanta ay keento qallafsanaan oo ay yareyso heerka nuugista hydrogen.
Midda kale waa in la isticmaalo tuubooyinka. Waxaa jira shuruud ah inay tahay mid aan cadaadis lahayn oo cadaadis hooseeya si looga hortago qulqulka tuubooyinka, laakiin faa'iidada ayaa ah in tuubooyinka gaaska ee jira la isticmaali karo. Gaaska Tokyo waxa uu ka fuliyay shaqada dhismaha calanka Harumi, iyada oo adeegsanaysa dhuumaha gaaska magaalada si ay u siiso hydrogen si ay u siiso unugyada shidaalka.

Bulshada Mustaqbalka Waxaa Abuuray Tamarta Hydrogen

Ugu dambeyntii, aan tixgelinno doorka hydrogen ay ka ciyaari karto bulshada.
Waxaa ka sii muhiimsan waxaan rabnaa inaan kor u qaadno bulsho aan kaarboonka lahayn, waxaan isticmaalnaa hydrogen si aan u soo saarno koronto halkii aan ka ahaan lahayn tamarta kulaylka.
Halkii ay ka ahaan lahaayeen warshado koronto kuleyl ah oo waaweyn, qoysaska qaar ayaa soo bandhigay habab ay ka mid yihiin ENE-FARM, kuwaas oo adeegsada hydrogen-ka ay ku heleen dib u habeynta gaasta dabiiciga ah si ay u dhaliyaan korontodii loo baahnaa. Si kastaba ha ahaatee, su'aasha ah waxa lagu sameeyo waxyaabaha ka soo baxa habka dib u habeynta ayaa weli ah.

Mustaqbalka, haddii wareegga wareegga hydrogen-ka laftiisa uu kordho, sida kordhinta tirada xarumaha shidaal-celinta hydrogen, waxaa suurtogal ah in la isticmaalo koronto iyada oo aan la sii deyn karin carbon dioxide. Korontadu waxay soo saartaa hydrogen-ga cagaaran, dabcan, sidaas darteed waxay isticmaashaa koronto laga dhaliyo iftiinka qorraxda ama dabaysha. Awoodda loo isticmaalo korantada waa in ay noqotaa awoodda lagu xakameynayo cadadka korontadda ama in lagu dallaco bateriga dib loo dallaci karo marka ay jirto koronto dheeri ah oo ka imanaysa tamarta dabiiciga ah. Si kale haddii loo dhigo, hydrogen wuxuu ku yaal meel la mid ah batteriga dib loo dallaci karo. Haddii tani dhacdo, ugu dambeyntii waxay suurtagal noqon doontaa in la yareeyo koronta kuleylka. Maalinta uu matoorka gubashada gudaha ka baaba'o baabuurta ayaa aad u soo dhowaanaysa.

Hydrogen sidoo kale waxaa laga heli karaa waddo kale. Dhab ahaantii, hydrogen weli waa ka-soo-saarka soodhaha caustic. Waxyaabaha kale, waa wax-soo-saarka kookaha ee birta samaynta. Haddii aad geliso hydrogen-kan qaybinta, waxaad awoodi doontaa inaad hesho ilo badan. Gaaska hydrogen-ka ee habkan loo soo saaro waxaa sidoo kale bixiya saldhigyada haydaroojin.

Aynu sii eegno mustaqbalka. Qadarka tamarta lumay sidoo kale waa arrin ku saabsan habka gudbinta ee isticmaala fiilooyinka si ay u bixiyaan korontada. Sidaa darteed, mustaqbalka, waxaanu isticmaali doonaa hydrogen-ka ay keenaan dhuumaha, si la mid ah taangiyada kaarbooniga ah ee loo isticmaalo samaynta cabitaannada kaarboonka leh, waxaanan guriga ka iibsan doonnaa haan hydrogen ah si aan u soo saarno koronto qoys kasta. Aaladaha mobilada ee ku shaqeeya baytariyada hydrogen ayaa noqday wax caadi ah. Waxay noqon doontaa mid xiiso leh in la arko mustaqbalka noocaas ah.