Bu harika hidrojen gerçeklerinin tadını çıkarın ve evrende en yaygın olarak bulunan elementin kullanımları, özellikleri ve arkasındaki ilginç tarih hakkında daha fazla bilgi edinin.
Hidrojenin kimyasal özelliklerinden en son yakıt hücreli araç motoru teknolojisindeki kullanımına kadar her şeyi kapsayan geniş bir bilgi yelpazesini keşfedin.
Hidrojenin kimyasal sembolü H'dir. Atom numarası 1 olan bir elementtir, yani hidrojenin çekirdeğinde 1 proton vardır.
Hidrojen evrendeki en hafif, en basit ve en bol bulunan kimyasal elementtir ve element kütlesinin yaklaşık %75'ini oluşturur.
Hidrojen, dev gaz gezegenlerinde ve yıldızlarda büyük miktarlarda bulunur ve füzyon reaksiyonları yoluyla yıldızlara enerji sağlanmasında önemli bir rol oynar.
Hidrojen suda bulunan iki önemli elementten biridir (H2O). Her su molekülü bir oksijen atomuna bağlı iki hidrojen atomundan oluşur.
1766'da bir metalin asit reaksiyonu sırasında Henry Cavendish ilk kez resmi olarak hidrojeni tanıdı. 1781'de hidrojenin yandığında su açığa çıkardığını da keşfetti. Bir element olarak hidrojenin keşfi için genellikle Cavendish'e itibar edilirken, bu daha önce hidrojenin benzersiz bir kimyasal element olduğundan habersiz bilim adamları tarafından üretilmişti.
Sadece birkaç yıl sonra (1783) hidrojen adını aldı. Hidrojen kelimesi Yunanca hidro (su anlamına gelir) ve genler (yaratıcı anlamına gelir) kelimelerinden gelir.
Hidrojen gazı H2 moleküler formülüne sahiptir. Hidrojen, oda sıcaklığında ve normal basınç koşullarında tatsız, kokusuz ve renksiz bir gazdır.
Hidrojen, yüksek basınç ve 20,28 kelvin (−252,87 °C, −423,17 °F) gibi son derece düşük sıcaklık altında sıvı olarak mevcut olabilir. Hidrojen genellikle bu şekilde depolanır çünkü sıvı hidrojen, normal gaz formundaki hidrojenden daha az yer kaplar. Sıvı hidrojen aynı zamanda roket yakıtı olarak da kullanılıyor.
Aşırı sıkıştırma altında hidrojen, metalik hidrojen olarak bilinen bir duruma da geçebilir. Bilim insanları düşük sıcaklık ve statik sıkıştırma altında metalik hidrojen üretme çabalarını sürdürürken bu alandaki laboratuvar araştırmaları da devam ediyor.
Hidrojen bir dizi yeni alternatif yakıtlı araca güç sağlamak için kullanılıyor. Hidrojenin kimyasal enerjisi, mevcut motorlara benzer bir yanma yöntemiyle veya hidrojenin oksijenle reaksiyonu yoluyla su ve elektrik üreten bir yakıt hücresinde dönüştürülüyor.
Mühendisler ve otomobil üreticileri hidrojeni verimli ve uygulanabilir bir otomotiv yakıtı olarak kullanma olasılığını araştırıyorlar. Bir olasılık hidrojeni katı halde otomobil yakıt tanklarında depolamaktır. Bu süreçte pek çok zorluk olsa da, araçlarda daha fazla hidrojen depolamasına olanak tanıyacak ve yakıt ikmali yapmadan önce daha uzun süre yakıt ikmali yapmalarına olanak tanıyacak.
Hidrojen peroksit, H2O2 moleküler formülüne sahip kimyasal bir bileşiktir. Genellikle ağartıcı veya saç temizleyici olarak kullanılır. Belirli konsantrasyonlarda yaraları temizlemek için de kullanılabilir.
Hidrojen, ilk hidrojen zeplin Henri Giffard tarafından yaratıldığı 1852'den beri hava yolculuğu için kullanılıyor. Daha sonra hidrojen kullanan hava gemilerine hava gemileri adı verildi ve güvenilir ve emniyetli olmalarına rağmen, çoğu durumda 1937'deki Hindenburg felaketinden kısa bir süre sonra kullanımları durduruldu. Hindenburg zeplin, New Jersey üzerinde, filme alınan ve radyoda canlı yayınlanan bir havada çıkan yangında yok edildi.
Hidrojen yaygın olarak petrol ve kimya endüstrilerinde kullanılır ve ayrıca kaynak veya soğutucu olarak fizik ve mühendisliğin birçok alanında da yaygın olarak kullanılır.
Hidrojen, havayla karıştığında oluşabilecek yangınlar, saf oksijensiz haliyle nefes alamamamız ve aşırı soğuk sıvı hali nedeniyle insanlar için potansiyel olarak tehlikeli olabilir.
- Hidrojeni yakıt olarak kullanmanın dezavantajları nelerdir?
- Hangi kimyasal elementin en az...
Geçtiğimiz 20 yıl boyunca, hidrojen yakıt hücreli araçların (FCV'ler) yollarda sürüşe başlamadan önce birçok kez çalışıp durması yaşandı. Toyota, Mirai hidrojen otomobilinin piyasaya sürüleceğini duyurur duyurmaz onu kısa sürede Hyundai, Tucson ve Audi takip etti.
Fosil yakıtlara olan bağımlılığımızı sona erdirmek için hidrojen yakıtının en iyi çözüm olduğuna katılıyor musunuz, belki de bu konuda şüphecisiniz. Hidrojen gerçekten diğer yakıtlardan daha mı temiz?
Hidrojen yakıtı ve FCV motorları hakkında bilmeniz gereken bazı eğlenceli gerçekler:
1. Hidrojen Evrende en bol bulunan elementtir (ne yazık ki Dünya'da saf halini bulmak o kadar kolay olmasa da).
2. Hidrojen, elektrik ışıklarından çok önce, yüzyıllar boyunca (diğer gazlarla birlikte) aydınlatma için kullanılan ana gazdı.
3. Toyota, yakıt hücresi teknolojisiyle çalışmaya 20 yıl önce başladı. Aynı sıralarda Prius gaz/elektrik hibrit projesi de başladı.
4. Toyota mühendislerine Prius hibritini hazırlamaları için 36 ay süre verdi.
5. 90'lı yılların ortalarında bazı uzmanlar hibrit teknolojiyi bilimsel bir deney ve aptalca bir iş olmaktan başka bir şey olarak görmüyordu. Şu anda FCV yakıt hücreleri için de benzer şeyler söyleniyor
6. Hiç kimse eş zamanlı olarak hidrojen taşınımına geçilmesini beklemiyor. Prius gibi melezlerin yaygın kabul görmesi neredeyse 10 yıl sürdü. Bu 10 yılda dünyada sadece 1 milyon hibrit otomobil satıldı. Önümüzdeki birkaç yıl içinde yaklaşık 7 milyon adet satılması planlanıyor.
7. Hidrojenin otomobil üreticileri, bunun mevcut gazlı/elektrikli hibritlerin, elektrikli araçların ve hatta standart benzinli motorların yerini almasını beklemiyor. Bunları yeşil bir yaşam tarzı yaşamak isteyenler için başka bir seçenek olarak görüyorlar.
8. Hidrojen yakıtı sadece doğal gazdan değil rüzgar, güneş ve hatta çöp enerjisi de dahil olmak üzere pek çok kaynaktan üretilebilir.
9. Mirai hidrojen test arabasına yakıt doldurulan Newport Beach, California'daki Fountain Valley hidrojen istasyonu, yakıtını kanalizasyondan alıyor. Sistem, arıtılmış suyu Pasifik Okyanusu'na göndermeden önce ham atık suyu elektriğe, ısıya ve hidrojene dönüştürüyor.
10. Genellikle israf edilen güneş ve rüzgar enerjisinin fazlası hidrojen yakıtı olarak depolanabilir. Danimarka'da rüzgar enerjisi fazlası var ve aktif olarak hidrojen yakıt ikmal istasyonları kuruyor.
11. Artık hidrojen yakıtının üretimi sırasında ortaya çıkan CO2'yi atmosfere salınmadan önce yakalayacak teknolojiler geliştiriliyor.
12. Hidrojen sıkıştırıldığında çok yoğundur ve kolayca taşınır.
13. Hidrojen benzine göre çok daha yoğun enerji sağlar. Tam boyutlu bir sedanın yaklaşık 500 km yol alması için 5 kilogramın biraz üzerinde hidrojen yeterlidir.
14. 1 kg hidrojen yaklaşık olarak 3,8 litre benzine eşittir.
15. Hidrojen ile oksijenin elektrik üreten reaksiyonu aynı zamanda su da üretir. Bu su, egzoz borusundan buhar olarak salınır ve periyodik olarak tanklardan otomatik olarak tahliye edilir. Ayrıca sıfırın altındaki sıcaklıklarda park etmeden önce suyun borularda donmasını önlemek için bir anahtarla suyu serbest bırakabilirsiniz.
16. Dünyada hidrojen yakıtına geçmeye çalışan birçok ülke var:
Almanya mevcut 15 hidrojen dolum istasyonunu 2015'te 50'ye, 2020'de ise 100 istasyona çıkarmayı planlıyor.
Japonya, büyük devlet desteğiyle 2016'da istasyon sayısını 17'den 100'e çıkarmayı hedefliyor.
Kore 2020 yılına kadar 160'tan fazla istasyona sahip olmayı hedefliyor.
Birleşik Krallık'ta 2015 yılına kadar 15 istasyon bulunacak ve 2020'de bu sayının 65'e çıkarılması planlanıyor.
Danimarka, fazla rüzgar enerjisini kullanarak ulusal yenilenebilir şebeke programının bir parçası olarak 2020 yılına kadar 15 yeni santral kurmayı hedefliyor.
17. Otomobil üreticileri önümüzdeki üç yıl boyunca müşterilerine ücretsiz hidrojen yakıtı sağlamayı planlıyor. ABD pazarında hidrojen yakıtının beklenen maliyeti kilogram başına yaklaşık 10 dolardır. Ancak çoğu ülke için bu hala benzinin eşdeğer maliyetinden daha ucuz.
18. Mirai, mevcut Camry Hybrid'den yalnızca 100-150 kilogram daha ağır, 300 km menzile sahip elektrikli araçlardan ise çok daha hafif. Otomobil üreticileri aynı zamanda yakıt hücrelerinin ağırlığını azaltmak için de çalışıyor.
19. Hidrojen motorları ölçeklenebilir, bu da otobüs, kamyon ve forklift gibi büyük araçlarda kullanılabileceği anlamına geliyor. Elektrikli araçlara yönelik akü sistemleri büyük araçlara uygulanamaz.
20. Yerleşik hidrojen tankları, Toyota Corp'un 1926 tezgahlarına benzer tezgahlarda ağır hizmet tipi dokuma elyaftan yapılmıştır.
21. Hidrojen yakıt tankları kurşun geçirmezdir. Tankı delebilen mermi 50 kalibrelik, yuvarlaktı ve ancak aynı yere iki kez ateş edildikten sonra. Toyota bu mermileri atmak için eski askeri keskin nişancıları işe aldı.
22. Hidrojen, inç kare başına 10.000 pound'a kadar basınçlara sahip tanklarda depolanır.
23. Her çarpışma testi, yakıt hücresi ve tankların yapısının, etraflarındaki çelik yapılardan daha güçlü olduğunu doğruladı. Çelik tanktan önce yok edildi.
24. Toyota, zorlu koşullardaki performansını test etmek için eksi ila +40 derece arasındaki sıcaklıklarda 1 milyondan fazla test gerçekleştirdi.
25. Hidrojen motorlarının değiştirilmeden önce 5.000 saat veya 240.000 km çalışması gerekir.
Periyodik tabloyu ilk "ziyaret eden" element "hidrojen"di. Evrendeki en ünlü ve yaygın element, Latince'den tercüme edildiğinde "su üretmek" anlamına gelir.
Size hidrojen hakkında ilginç gerçekleri sunuyoruz
1). Hidrojene insan kullanımında verilebilecek isim “armut kabuğunu soymak kadar basit”tir.
2). 1766'da element bilimde Henry Cavendish sayesinde tanındı. Gazı diğer metallerin asidik ortamıyla birleştirdiği bir test yaptı.
3). Sıvı "kıvamındaki" bu unsurun, normal uçucu olandan çok daha az yer kapladığını biliyor muydunuz? Bu arada sanayide bu şekilde depolanıyor.
4). "Su üreten" zincirin 100 milyon atomunu tek bir zincire bağlarsanız, ikincisinin uzunluğunun sadece 1 cm olacağını hayal edin!
5). Hidrojenin iki durumu yoğunluk bakımından taban tabana farklıdır. Bu nedenle, gaz formundaki bir element en az yoğun olanıdır, ancak sıvı hidrojen tam tersine en yoğun olanıdır.
6). İşte hidrojenle ilgili bazı ilginç gerçekler. 1 litre hidrojen gazının sadece 0,08988 grama eşit olduğunu biliyor muydunuz?
7). Hidrojenle ilgili halk arasında da ilginç bir “söylenti” var. Mendeleev'in sürekli olarak karısına, masada onurlu bir öncelik yeri işgal etmesi gereken şeyin kendisi ve çocuk değil, bu unsur olduğunu kanıtlamaya çalıştığını söylüyorlar.
Evet, bilim adamı halk tarafından anlaşılmayan bir adamdır.
8). Güneş'in yarıdan fazlasının hidrojenden oluştuğunu biliyor muydunuz?
9). Hidrojen ve oksijen birleştiğinde “yanıcı bir karışım”, bu durumda da “patlayıcı gaz” elde edilir. Uyumlu olduklarında su patlaması meydana gelir.
11 Hidrojen yakıtı kullanan bir araba bile var. Aston Üniversitesi'nden öğrenciler bir tane yarattılar ve tam hedefi tutturdular. Bu araba, Shell'in özellikle çevre dostu otomobiller için yarattığı yarışları zaten kazandı. Rağmen rakipler de geride kalmıyor.
12). ABD Donanması temsilcileri, deniz suyundan yakıt elde etmeyi öğrendiklerini ve yakında gemilerinin özerkliğini ve savaş etkinliğini önemli ölçüde artırabileceklerini iddia ediyor. Yakıt elde etmenin temeli, deniz suyundan hidrojen ve karbondioksitin çıkarılması ve daha sonra bu bileşenlerin sıvı hidrokarbon yakıta dönüştürülmesidir.
Ve bu tür yakıtın ilk testi zaten uçan bir model uçakta gerçekleştirildi.
Yüzyılın ilk yarısında, farklı ülkelerde çok sayıda havadan hafif uçak (zeplin) inşa edildi.
Hava gemileri, hidrojenle dolu, puro şeklinde bir kabuğa sahip, kontrollü balonlardır. Kabuktaki büyük miktarda hidrojen, bu zeplinlerin yüksek taşıma kapasitesini sağladı. Resimde ilk küçük hava gemilerinden birini görüyorsunuz, ancak 20. yüzyılın 30'lu yıllarının en büyük yolcu hava gemileri çok uzun mesafelerde 100'e kadar kişiyi taşıyabilir. Bu uçakların konforlu kabinleri, restoranları, duşları, gezinti güverteleri vb. vardı. Bu tür hava gemileri Avrupa'dan Amerika'ya düzenli uçuşlar yapıyordu.
Ancak hidrojenin oksijenle reaksiyonunda açığa çıkan büyük miktardaki enerji büyük tehlikelerle doludur. 6 Mayıs 1937'de Almanya'dan New Jersey'e (ABD) uçan dünyanın en büyük yolcu zeplini Hindenburg, bağlama direği ile zeplin gövdesi arasında kayan kıvılcım nedeniyle patladı ve yere düştü. Aşağıdaki fotoğraf bu trajik anı yansıtıyor. Büyük ölçüde bu felaket nedeniyle yolcu hava gemilerinin inşası kısa sürede durduruldu.
Şu anda hidrojen balonları ve diğer havadan hafif uçakları doldurmak için kullanılmıyor. Bu amaçlar için daha pahalı ama güvenli bir helyum gazı kullanılır.
Mendeleev'in kimyasal elementlerin periyodik tablosunda ilk sırada yer alır ve H sembolüyle gösterilir.
Makaleyi oku ve siteye gidin www.h2miraclewater-russia.ru Hidrojen aparatı ve hidrojen suyu hakkında daha fazla bilgi için.