İçindekiler
- 1 Hidrojen Özellikleri
- 2 Hidrojen Çeşitleri
- 3 Hidrojen Kullanım Alanları
- 4 Hidrojen İnsanlar için Ne İfade Ediyor
- 5 Hidrojen Riskler
- 6 Yeşil Hidrojenin Gelişimi
- 7 13. Elektrolizin Getirdiği En Büyük Zorluklar
- 7.1 Hidrojen geleceğin temiz enerji kaynağı olarak neden önemlidir?
- 7.2 Mavi hidrojen ve yeşil hidrojen arasındaki fark nedir?
- 7.3 Hidrojen zaten yakıt olarak kullanılıyor mu?
- 7.4 Temiz enerji olarak hidrojen kullanımını hızlandıracak potansiyel frenler nelerdir?
- 7.5 Ulusal Şebeke hidrojeni alternatif bir yeşil yakıt olarak geliştirmek için ne yapıyor?
- 7.6 Amonyum hidrojen karbonat nedir
Hidrojen, doğal gaz olarak da bilinen metana temiz bir alternatiftir. evrenin kütlesinin% 75 katkı tahmin en bol bulunan kimyasal element.
Burada yeryüzünde, suda, bitkilerde, hayvanlarda ve tabii ki insanlarda çok sayıda hidrojen atomu bulunur. Ancak canlılardaki hemen hemen tüm moleküllerde bulunurken, gaz olarak çok azdır – hacimce milyonda bir kısımdan daha azdır.
Hidrojen , doğal gaz, nükleer enerji, biyogaz ve güneş ve rüzgar gibi yenilenebilir enerji gibi çeşitli kaynaklardan üretilebilir. Buradaki zorluk, evlerimizi ve işletmelerimizi beslemek için hidrojeni büyük ölçekte bir gaz olarak kullanmaktır.
- Hidrojen bir elementtir; doğal olarak bir molekül olarak bulunur. Her hidrojen molekülü iki hidrojen atomundan oluşur.
- Benzinli ve dizel araçlarda yakıtın yanması karbondioksit ve su üretir. Havadaki ekstra karbondioksit küresel ısınmayı teşvik eder.
- Hidrojen arabalarında hidrojen, bir yakıt hücresindeki oksijenle reaksiyona girerek arabayı çalıştırmak için elektrik üretir. Bu işlemin tek atık ürünü su buharıdır.
Hidrojen doğada var olan kimyasal elementlerden biridir . Bir elementin bir tür atomu vardır ve başka maddelere bölünemez. Hidrojen doğal olarak iki hidrojen atomundan oluşan bir molekül olarak bulunur . Hidrojenin kimyasal formülü H₂’dir.
Çoğu araba motorlarında benzin veya dizel yakar. Bu kimyasal reaksiyonlar karbondioksit ve su üretir. Karbondioksit bir sera gazıdır, yani çok fazlası küresel ısınmayı teşvik edebilir. Küresel ısınma, iklim değişikliğine neden olarak kuraklık, sel ve aşırı hava koşullarına neden olur.
Hidrojen arabaları, sera gazı emisyonlarını azaltmaya yardımcı olur. Ya bir motorda hidrojen yakarlar ya da bir yakıt hücresinde hem hidrojen hem de oksijeni birlikte reaksiyona sokarlar. Her iki işlem de bir elektrik motoruna güç sağlayan elektrik üretir. Hidrojen arabaları zararsız bir egzoz gazı üretir – su buharı.
Hidrojen evrenimizdeki en yaygın elementtir . Normal şartlar altında gaz halindedir ve hidrojen gazından (H2) söz ederiz. Hidrojen aynı zamanda bildiğimiz en hafif gazdır, ancak yüksek basınç altında kg başına 120 megajul (MJ) gibi yüksek bir enerji yoğunluğuna sahiptir. Bu, doğalgazın neredeyse üç katıdır (45 MJ/kg). Bununla birlikte, hidrojen gazının basınçlandırılması (sıkıştırılması) da gerekli enerjiyi (yaklaşık %10) gerektirir.
Hidrojen Özellikleri
Hidrojen Sembolü “ H “ dir.
Hidrojen Atom kütlesi : 1.00784 u
Hidrojen Atom Numarasu : 1
Kaynama noktası : -252.9 °C
Hidrojen Kabuk başına elektron sayısı : 1
Bir MOLE hidrojen atomu, bir MOLE hidrojen molekülündeki hidrojen molekülü sayısıyla aynı sayıda atom içerir , yani Avagadros sayısı. Bununla birlikte, bir mol hidrojen atomunun kütlesi 1 gram iken bir MOLE hidrojen molekülünün kütlesi 2 gramdır.
Bir hidrojen atomu, bir değerlik elektronundan dolayı H• olarak gösterilir . Yapıları kovalent bağlarla bir arada tutulan moleküllerin tarafından şekillendirilen edilebilir Lewis elektron – nokta yapılar . … Paylaşılan elektron çifti , iki H sembolü (H:H) arasında iki nokta olarak gösterilir .
Bir hidrojen atomu, yükü +1 olan bir çekirdek ve tek bir elektrondan oluşur. Bu nedenle, mümkün olan tek pozitif yüklü iyon +1 yüke sahiptir .
Pozitif yüklü hidrojen iyonu, H + , elektronun atomik hidrojenden ayrılmasıyla oluşur ve asitlerin tüm sulu çözeltilerinde hidronyum iyonu şeklinde bulunur
Pozitif ve Negatif Yüklü İyon Örnekleri
Bir iyon bir atom veya elektron sayısının proton sayısına eşit olmadığı atom grubu. elektronlar negatif bir yüke sahipken, protonlar pozitif bir yükü var. Bir atom elektron kazandığında, bu negatif bir yük ile sonuçlanır. Bu tip iyon denir. bir anyon. Bir atom elektron kaybettiğinde, bu pozitif bir yük ile sonuçlanır. Pozitif yüklü iyon denir. bir katyon. Her iki türden birkaç iyon örneğini inceleyelim.
Pozitif İyon Örnekleri
Pozitif iyonlar tipik olarak metallerdir veya metaller gibi davranırlar. Birçok yaygın malzeme bu iyonları içerir. Merkür bulunur. termometreler örneğin alüminyum, şaşırtıcı miktarda şeyde bulunan bir metaldir. Hatta kabartma tozu ve diğer bazı gıda ürünlerinde bile bir bileşendir!
Bir katyon için pozitif yük (elektronlara karşı daha fazla proton), formülden sonra bir sayı ve artı işaretiyle gösterilir. Yalnızca bir artı işareti varsa, bu, yükün artı 1 olduğu anlamına gelir. Bazı katyon veya pozitif iyon örnekleri aşağıdakileri içerir:
- Alüminyum – Al +3
- Baryum – Ba +2
- Bizmut – Bi +3
- Kadmiyum – Cd +2
- Kalsiyum – Ca +2
- Sezyum – Cs +
- Krom (III) – Cr +3
- Kobalt – Co +2
- Bakır (I) – Cu +
- Bakır (II) – Cu +2
- Hidrojen – H +
- Demir (II) – Fe +2
- Demir (III) – Fe +3
- Kurşun (II) – Pb +2
- Lityum – Li +
- Magnezyum – Mg +2
- Cıva (I) – Hg 2 +2
- Cıva (II) – Hg +2
- Nikel – Ni +2
- Potasyum – K +
- Rubidyum – Rb +
- Gümüş – Ag +
- Sodyum – Na +
- Stronsiyum – Sr +2
- Kalay (II) – Sn +2
- Çinko – Zn +2
Negatif İyon Örnekleri
Nasıl atomlar katyon olmak için elektron kaybedebiliyorsa, bazıları elektron kazanıp negatif yüklü anyonlara dönüşebilir. Yine, bu iyonlardan bazılarına aşina olabilirsiniz.florür bazen topluluk su kaynaklarına eklenir. Diş hekiminiz size florid tedavisi de verebilir.
Bir anyonun negatif yükü (elektronlardan daha az proton), formülden sonra bir sayı ve eksi işaretiyle gösterilir. Yalnızca bir eksi işareti varsa, bu, yükün eksi 1 olduğu anlamına gelir. İşte birkaç anyon örneği:
- Bromür – Br –
- Klorür – Cl –
- Florür – F –
- iyodür – ben –
- Nitrür – N 3-
- Oksit – O 2-
- Sülfür – S 2-
Klopidogrel Hidrojen Sülfat
|Moleküler formül||C 32 H 36 C l 2 N 2 O 12 S 4|
|Eş anlamlı||Klopidogrel hidrojen sülfat(+)-(S)-5-[(2-klorofenil)(metoksikarbonil)metil]-4,5,6,7-tetrahidrotieno[3,2-c]piridin-5-ium hidrojen sülfat]|
|Moleküler ağırlık||839.8|
|Ana bileşik||CID 60606 (Klopidogrel)|
|Bileşen Bileşikleri||CID 1118 (Sülfürik asit)CID 60606 (Klopidogrel)|
|Tarih ler||değiştir2021-07-03Oluşturmak2019-10-03|
Hidrojen Çeşitleri
Gri ve Mavi Hidrojen
Şu anda dünya çapında üretilen hidrojenin neredeyse tamamı ‘gri hidrojen’ olarak adlandırılmaktadır. Üretim şu anda Steam Metan Reforming (SMR) ile gerçekleştirilmektedir. Burada yüksek basınçlı buhar (H2O), doğal gazla (CH4) reaksiyona girerek hidrojen (H2) ve sera gazı CO2 ile sonuçlanır. Hollanda’da bu şekilde yaklaşık 0,8 milyon ton H2 üretilir, dört milyar metreküp doğal gaz kullanılır ve 12,5 milyon ton CO2 emisyonu üretilir.
‘Mavi hidrojen’ veya ‘düşük karbonlu hidrojen’ terimi, gri hidrojen üretimi sürecinde salınan CO2 büyük ölçüde (%80-90) yakalanıp depolandığında kullanılır. Buna CCS: Karbon Yakalama ve Depolama da denir. Bu, Kuzey Denizi altındaki boş gaz sahalarında olabilir. Dünyanın başka hiçbir yerinde büyük ölçekte üretilen mavi hidrojen yoktur.
Yeşil Hidrojen
‘Yenilenebilir hidrojen’ olarak da bilinen yeşil hidrojen , sürdürülebilir enerji ile üretilen hidrojendir. En iyi bilineni, suyun (H2O) yeşil elektrik yoluyla hidrojen (H2) ve oksijene (O2) ayrıldığı elektrolizdir. Hollanda’da çok sayıda parti bu megawatt ölçekli elektrolizörleri deniyor. Hidrojen ayrıca biyokütlenin yüksek sıcaklıkta gazlaştırılması sırasında da açığa çıkar.
Turkuaz Hidrojen
Doğal gazdan, erimiş metal piroliz teknolojisi olarak adlandırılan teknoloji kullanılarak üretilen hidrojene ‘turkuaz hidrojen’ veya ‘düşük karbonlu hidrojen’ denir. Doğal gaz, hidrojen gazının yanı sıra katı karbon salan erimiş bir metalden geçirilir. İkincisi, örneğin araba lastiklerinde faydalı bir uygulama bulabilir. Bu teknoloji henüz laboratuvar aşamasındadır ve ilk pilot tesisin gerçekleştirilmesi en az on yıl alacaktır.
Mavi ve Yeşil Hidrojen Arasındaki Farklar
Üretim yöntemine ek olarak, bir dizi başka önemli farklılık vardır:
- Yalnızca elektroliz yoluyla üretilen yeşil hidrojen , denizde ve karada üretilen büyük miktarlarda sürdürülebilir elektriğin enerji sistemimize uygun şekilde entegre edilmesini sağlar. Yalnızca elektroliz, elektriği esnek bir şekilde (talep üzerine) hidrojene dönüştürebilir ve daha sonra depolayabilir.
- Ek olarak, büyük ölçekli elektrolizin geliştirilmesi, artan elektrik talebini karşılamaya yardımcı olacak ve böylece sürdürülebilir enerjinin büyümesini teşvik edecektir.
- Kalite farkı da var. Yeşil hidrojen daha yüksek bir saflığa sahiptir ve örneğin bir aracın yakıt hücresinde hemen kullanılabilir. Mavi hidrojen, endüstriyel uygulama için yeterli olan daha düşük bir saflık seviyesine sahiptir.
- Mavi hidrojen üretimi, endüstriyi karbondan arındırmanın, yani CO2’yi büyük ölçekte ve nispeten düşük maliyetle azaltmanın bir yoludur.
Hidrojenin Enerji Geçisindeki Rolü
Mevcut enerji karışımımızda yaklaşık %20’si elektrik, %80’i ise doğal gaz veya sıvı fosil yakıt (benzin, dizel) şeklinde tedarik edilmektedir. İklim hedeflerimiz yakın gelecekte bu durumu önemli ölçüde değiştirecek. Rüzgar ve güneş enerjisinden üretilen elektriğin payı hızla artacaktır. Ağır nakliye, endüstri ve havacılıkta yüksek sıcaklık prosesleri gibi bir dizi uygulama için iyi bir elektrik çözümü hala eksik ve sürdürülebilir bir gaza hala ihtiyaç var. Hidrojen burada yararlı bir rol oynayabilir. Ayrıca hidrojen , rüzgarsız ve bulutlu olduğu anlar için büyük ölçekli depolama şeklinde önemlidir .
Hangi Ülkeler Hidrojen Üzerinde Çalışıyor
Norveç, Avustralya, Fas, Şili, Suudi Arabistan, Çin ve Japonya gibi ülkeler, yeşil hidrojen üretmek için rüzgar, güneş veya hidroelektrikten önemli ölçüde (potansiyel) ucuz yenilenebilir enerji bulunduğundan, yeşil hidrojen konusunda çok aktiftir. Bunun bir istisnası, enerji arzı için büyük ölçüde ithalata bağımlı olan ve büyük ölçekte (yeşil) hidrojen ithal etmek için bir strateji geliştiren Japonya’dır. Anahtar rolü teknoloji geliştirmede yatmaktadır. Hollanda, kısmen gaz ve elektroliz teknolojisi konusundaki bilgimiz, Kuzey Denizi’ndeki büyük rüzgar enerjisi potansiyeli ve sürdürülebilirliğe güçlü bir bağlılık göstermesi gereken enerji yoğun endüstri sayesinde iyi bir konumda.
Hidrojen Kullanım Alanları
Hidrojen özellikle proses endüstrisi için önemlidir. Şu anda esas olarak gübre üretimi için kullanılmaktadır, ancak gelecekte doğal gaz veya kömürün kullanıldığı çelik üretimi gibi yüksek sıcaklıklı işlemler için de kullanılabilir. Ayrıca, örneğin daha uzun mesafeleri kat etmesi gereken ve elektrikli sürüşün bir çözüm olmadığı şehirlerarası otobüsler için hidrojen mobilitede rol oynayacaktır .
idrojen, kimyasallar, tekstil elyafı üretimi, cam, elektronik ve metalurji dahil olmak üzere birçok endüstriyel sektörde kullanılan bir reaktiftir.
Ayrıca roketatarlar için yakıt olarak kullanılır.
Bir yakıt hücresiyle birleştirilen hidrojen, aynı zamanda büyük bir temiz enerji vektörüdür, çünkü doğrudan elektrikli araçlarda veya elektrik şebekesinden kesilen uzak alanlarda elektrik üretmeyi mümkün kılar .
Uzay Endüstrisinde
Uzay endüstrisinin başlangıcından itibaren hidrojen, bir roket yakıtı olarak önemli bir rol oynamıştır. Bunun nedeni, en fazla enerjiyi yoğunlaştıran yakıt olmasıdır: 1 kg hidrojen, 1 kg benzinden 3 kat daha fazla enerji içerir. Bir fırlatıcının mümkün olduğunca hafif olması gerektiği düşünüldüğünde bu kritik bir kriterdir.
Şu anda, sıvı hidrojen ve sıvı oksijen hala birleştiriliyor ve Avrupa roketi Ariane 5’i fırlatmak için kullanılıyor . Ariane 5’in ana kriyo-teknik aşamasında, hidrojenin yanması, Vulcain motorunun kuyruk borusundan çok yüksek hızda üflenen muazzam miktarda buhar üretir. Roketi hareket-tepki prensibine göre hareket ettiren gazın yüksek hızda fırlatılmasıdır.
Hidrojen oksijenle temas ettiğinde yanar, ancak ikincisi uzayda mevcut değildir. Bu nedenle Ariane 5, -183°C sıcaklıkta 162 ton sıvı oksijen ve -252,87°C sıcaklıkta 28 ton sıvı hidrojen içeren devasa bir merkezi tank taşır.
Enerji için
Hidrojen, acil bir ihtiyacı karşıladığı ve aynı zamanda gerçek bir fayda sağladığı çeşitli uygulamalar için temiz ve sessiz enerji üretmek için kullanılır. Bu, elektrik şebekesine bağlı olmayan izole bölgelere, güvenilir yedek enerji sistemleri gerektiren hassas bölgelere, esir filolara (forkliftler ve otobüsler) ve açık hava etkinlikleri için kullanılan taşınabilir güç jeneratörlerine güç kaynağı için geçerlidir.
Temiz Ulaşım için
Bir yakıt hücresinde kullanılan hidrojen, elektrik motorlu bir araçta doğrudan elektrik üretmemizi sağlar. Bu “sıfır emisyonlu” araçlar sadece su salıyor.
Hidrojen üretmek enerji gerektirir. Bu nedenle hidrojen, birincil enerji olarak değil, elektrik gibi bir enerji vektörü olarak adlandırılır. Birincil enerji örnekleri, petrol, karbon veya kömür, doğal gaz ve bazı yenilenebilir enerji kaynaklarını içerir.
Endüstride
Oldukça reaktif bir gaz olan hidrojen, birçok endüstriyel uygulamada farklı malzemeler üretmek için yaygın olarak kullanılmaktadır.
Elektronikte hidrojen, elektronik bileşenlerin üretimi gibi çeşitli uygulamalar için taşıyıcı gaz (aktif gazları taşıyan bir gaz) olarak kullanılır. Kirliliklere ve oksidasyona karşı mükemmel koruma sağlar.
Çok sayıda uygulamaya sahip olduğu endüstriyel kimya alanında kullanılmaktadır. Örneğin, gübreler için bir baz olan amonyak üretmek için azot ile birleştirilebilir. Naylon, poliüretan köpük gibi tekstil liflerinin ve bir takım plastik malzemelerin bileşimine giren bir reaktiftir.
Cam endüstrisinde düz ekranlar için kullanılan düz camın imalatı esastır. Düz camların çoğu, yüksek saflıkta hidrojenin koruyucu bir atmosfer oluşturduğu yüzdürme işlemini kullanır.
Hidrojen, metalurjide mekanik parçaların üretilmesini (kalıplanmış parçaların sinterlenmesi) veya özelliklerini değiştirmeyi (metal parçaların tavlanması) sağlayan ısıl işlem atmosferleri için kullanılır.
Günümüzde hidrojenin en önemli mevcut kullanımı (Air Liquide tarafından satılan miktarın yaklaşık 2/3’ü), kükürt içermeyen yakıtlar üretmek için hidrokarbonların kükürtten arındırılmasıdır .
Ham petrol gibi fosil enerji kaynakları doğal olarak kükürt içerir. Kükürt içeren yakıtların yanması kükürt oksitleri üretir: SOx. Bu tahriş edici gazlar bir takım ciddi solunum rahatsızlıklarına neden olur. Astım ataklarını tetikler ve çocukların sıklıkla eğilimli olduğu solunum yolu hastalıklarına neden olurlar. Ayrıca atmosferik kirliliğe de katkıda bulunurlar: şehirlerin üzerinde duman oluşumu, asit yağmurları vb. Ek olarak, kükürt katalitik egzoz sistemlerinin çalışmasına müdahale eder.
Hidrojen, kükürt giderme veya yumuşatma işlemi yoluyla bu kükürdü uzaklaştırmak için yakıt rafinasyonu sırasında kullanılır. Hidrojen, rafinasyon işlemi sırasında yüksek sıcaklıkta (350°C’nin üzerinde) ve yüksek basınçta (60 Bar) verilir. Hidrokarbon moleküllerinde bulunan kükürt ile reaksiyona girerek yeni bir bileşik olan hidrojen sülfür (H 2 S) oluşturur ve bu da uzaklaştırılır. Bu hidrojen sülfür daha sonra oksijen ile reaksiyona girerek kükürt elde edebilir ve bazen rafinerilerde görülen sarı bir bileşik oluşturur. Bu kükürt daha sonra sanayide hammadde olarak kullanılır.
Hidrojen İnsanlar için Ne İfade Ediyor
Kısa vadede pek bir şey belli olmayacak. Örneğin, hidrojenin evlerde kullanılması, eğer bu gerçekleşirse, gecikmiş olacaktır. Evlerin çoğu için toplu ısı şebekesi veya elektrikli ısı pompası daha iyi bir çözüm sunar. Trafikte hidrojen vagonlarının sayısı (şu anda yüzden az) ve hidrojen dolum istasyonlarının sayısı (2018’de: 3) yavaş yavaş artacaktır.
Hidrojen Riskler
Hidrojen çok hafif bir gazdır, oldukça yanıcıdır ve 700 bar’a kadar olan basınçlarda hareket halinde kullanılır. Diğer tüm gazlar gibi, üretim, nakliye ve kullanım sırasında dikkatli bir şekilde ele alınması ve yalnızca profesyonel şirketlere bırakılması önemlidir. Mevcut gaz boru hatlarında hidrojen kullanılacaksa, hidrojenin pratikte gerçekte nasıl “davrandığını” daha fazla araştırmak önemlidir. Hidrojen, doğal gazdan daha hafiftir ve vanalardan ve contalardan daha kolay kaçabilir.
Yeşil Hidrojenin Gelişimi
2000 ve 2018 yılları arasında toplam kapasitesi yaklaşık 100 MW olan yaklaşık 230 elektroliz projesi faaliyete geçti (kaynak: IEA 2019, The Future of Hydrogen). 2020 yılında küresel kurulu güç 200 MW idi. Bu rakamlar daha yeni başladığımızı ve tamamen yeni bir tedarik zinciri geliştirmemiz gerektiğini gösteriyor.
Daha büyük ve yeni nesil elektroliz sistemleri için malzeme ve bileşenler geliştirmek için yeni şirketlere, yeni tedarikçilere ve yeni üreticilere ihtiyacımız var. Bu, Hollanda yüksek teknoloji endüstrisi için altın bir fırsat. Avrupa Birliği’nin amacı, 2030 yılına kadar Birlik’te 40 GW ve Kuzey Afrika’da 40 GW elektroliz kapasitesi kurmaktır. Bu amaca ulaşmak, hem teknolojik yeniliklerin hem de gerçek projelerin hızını artırmamızı gerektirecektir.
13. Elektrolizin Getirdiği En Büyük Zorluklar
Su elektrolizi açısından, şu anda her biri kendine özgü avantajları, dezavantajları ve olgunluk düzeyine sahip dört teknoloji (AEM, SOE, PEM ve Alkali) mevcuttur. Elektroliz kullanarak hidrojen üretimi ile ilgili videomuza bir göz atın . Dört teknolojinin tümü için, üç ana araştırma zorluğu şunlardır:
- sistemle ilişkili sermaye harcamalarını azaltmak için
- sistem verimliliğini artırmak için
- 2030 yılına kadar dünya çapında 10 GW’lık bir üretime ulaşılabilmesi için büyük ölçekli üretimin önündeki engellerin üstesinden gelmek.
Hidrojen geleceğin temiz enerji kaynağı olarak neden önemlidir?
Yakıt, faydalı enerji sağlamak için ‘yakılabilen’ bir kimyasaldır. Yanma normalde yakıttaki elementler arasındaki kimyasal bağların kırılması ve elementlerin kimyasal olarak oksijenle (genellikle havadan) birleşmesi anlamına gelir.
Uzun yıllardır evlerimizi ve iş yerlerimizi ısıtmak için ve elektrik santralleri için elektrik üretmek için doğalgaz kullandık; şu anda evlerin %85’i ve İngiltere’nin elektriğinin %40’ı gaza dayanıyor. Metan, petrol ve gaz alanlarından çıkan ‘doğal gazın’ ana bileşenidir.
Doğal gazı kullanmaya devam ettik çünkü bu, kolayca bulunabilen bir kaynak, uygun maliyetli ve kömüre daha temiz bir alternatif – tarihsel olarak ısıtma ve elektrik üretmek için güvendiğimiz en kirli fosil yakıt.
Doğal gaz yandığında ısı enerjisi sağlar. Ancak suyun yanında atık bir ürün, atmosfere salındığında iklim değişikliğine katkıda bulunan karbondioksittir . Hidrojeni yaktığımızda, tek atık ürün su buharıdır.
Mavi hidrojen ve yeşil hidrojen arasındaki fark nedir?
Mavi hidrojen, yenilenemeyen enerji kaynaklarından iki ana yöntemden biri kullanılarak üretilir. Buhar metan reformasyonu, dökme hidrojen üretmek için en yaygın yöntemdir ve dünya üretiminin çoğunu oluşturur. Bu yöntem, hidrojen ve karbon monoksit oluşturmak için yüksek sıcaklık ve basınçta buharı metan ve bir nikel katalizörü ile reaksiyona sokan bir dönüştürücü kullanır.
Alternatif olarak, ototermal reform, hidrojen oluşturmak üzere metan ile reaksiyona girmek için oksijen ve karbon dioksit veya buhar kullanır. Bu iki yöntemin dezavantajı, yan ürün olarak karbon üretmeleridir, bu nedenle bu karbonu yakalamak ve depolamak için karbon yakalama ve depolama (CCS) gereklidir.
Yeşil hidrojen, hidrojeni su moleküllerinden ayıran bir elektrolizöre güç sağlamak için elektrik kullanılarak üretilir. Bu işlem, zararlı yan ürünler olmadan saf hidrojen üretir. Ek bir fayda, bu yöntemin elektrik kullandığı için, aynı zamanda depolanması zor olan (fazla rüzgar enerjisi gibi) fazla elektriği elektrolize yönlendirme ve gelecekte depolanabilecek hidrojen gazı oluşturmak için kullanma potansiyeli sunmasıdır. enerji ihtiyaçları.
Hidrojen zaten yakıt olarak kullanılıyor mu?
Evet. Halihazırda hidrojen yakıt hücreleriyle çalışan arabalar var. Japonya’da 96 adet halka açık hidrojen yakıt ikmali istasyonu vardır ve bu istasyonlar, tıpkı benzinli veya dizel yakıtlı gibi ve geleneksel yakıtlı bir araba ile aynı zaman diliminde doldurmanıza olanak tanır. Almanya bu hidrojen istasyonlarının 80’ine sahip ve Amerika Birleşik Devletleri 42 istasyonla üçüncü.
Hidrojen ayrıca karayolu, hava ve deniz taşımacılığı için heyecan verici bir hafif yakıt seçeneğidir. Uluslararası teslimat şirketi DHL, yakıt doldurmadan 500 km yol kat edebilen 100 adet ‘H2 panelvan’ filosuna sahiptir.
Temiz enerji olarak hidrojen kullanımını hızlandıracak potansiyel frenler nelerdir?
Hidrojenin metana uygun bir alternatif olması için, ekonomik olarak uygun ölçekte üretilmesi ve mevcut altyapının uyarlanması gerekiyor.
İyi haber şu ki, hidrojen gaz boru hatları aracılığıyla taşınabiliyor , bu da kesintiyi en aza indiriyor ve yeni bir hidrojen iletim ağı inşa etmek için gereken pahalı altyapı miktarını azaltıyor. İnsanların yemek pişirmek ve ısınmak için doğal gaz kullanmaya alışması ve hidrojen eşdeğerlerinin ortaya çıkması nedeniyle ev hayatımızda da bir kültür değişikliğine gerek kalmayacaktı.
Ulusal Şebeke hidrojeni alternatif bir yeşil yakıt olarak geliştirmek için ne yapıyor?
2050 yılına kadar net sıfıra ulaşmayı taahhüt ettik , bu da önümüzdeki yıllarda gaz kullanımımızı değiştirmeye hazırlanmaya başlamamız gerektiği anlamına geliyor. Bunu yapmayı önerdiğimiz yollardan biri hidrojendir.
Mevcut Ulusal İletim Sistemi (NTS), Birleşik Krallık genelinde doğal gaz taşıyor ve insanlar, işletmeler ve endüstri ağımıza güveniyor.
NTS, doğal gazı yüksek basınçlarda taşımak için çelik borular kullanan benzersiz ve karmaşık bir ağdır. Şebeke dönüştürülmeden önce, yüksek basınçlı hidrojene maruz kalmanın borular üzerindeki etkisini tam olarak anlamamız gerekiyor. Hidrojeni güvenli bir şekilde taşımak için hangi değişiklikleri yapmamız gerekebileceğini belirlemek için kapsamlı testler ve ayrıntılı denemeler gerekiyor.
HyNTS – NTS’de Hidrojen – bayrağı altında, hidrojen taşıyan NTS’nin fiziksel yeteneklerini araştıran birkaç proje yürüttük. Bu projeler sadece hidrojenin boru sistemimiz üzerindeki etkisini değil, aynı zamanda kompresörler ve valfler gibi tüm ilgili ekipmanların yanı sıra bir hidrojen ağının gelecekte farklı şekilde çalışması gerekebilecek yolları da inceledi.
Amonyum hidrojen karbonat nedir
Amonyum bikarbonat bir bir inorganik bileşik formülü ile (NH 4 ) HCO 3 NH basitleştirilmiş, 5 CO 3 .
Bileşik, uzun tarihini yansıtan birçok isme sahiptir. Kimyasal olarak, bu bir bikarbonat tuzu ve
amonyum iyonu. Kolayca karbondioksit, su ve amonyağa ayrışan renksiz bir katıdır.
Amonyum bikarbonat, karbondioksit ve amonyak birleştirilerek üretilir:
CO 2 + NH 3 + H 2 O → (NH 4 )HCO 3
Amonyum bikarbonat termal olarak kararsız olduğundan, reaksiyon çözeltisi soğuk tutulur, bu da ürünün beyaz katı olarak çökelmesine izin verir.
1997 yılında bu şekilde yaklaşık 100.000 ton üretilmiştir. [3](NH (1 karışımı: 1, 2 amonyak gazı seskikarbonatın kuvvetli bir sulu çözelti içine 4 ) HCO 3 , (NH 4 ) 2 CO 3 ve H, 2 O) dönüştürür, normal amonyum karbonat içerisine ((NH 4 ) 2 CO
3 bir solüsyondan kristalin durumda elde edilebilir), yaklaşık 30 ° C’de hazır ° C.
Bu bileşik havaya maruz kaldığında amonyak açığa çıkarır ve amonyum bikarbonata geri döner.