تطبيقات الهيدروجين
Dec 04, 2021
الهيدروجين هو أخف العناصر وأكثرها وفرة في الكون وعادة ما يرتبط بالعناصر الأخرى . الهيدروجين مكون من الماء , المعادن , والأحماض . وهو اللبنة الأساسية لجميع الهيدروكربونات , وجميع المواد العضوية الأخرى تقريبًا تحتوي أيضًا على الهيدروجين . في الواقع , من المعروف الآن أن 98 بالمائة من الكون يحتوي على الهيدروجين . لأن الاحتراق ينتج الماء فقط ولا ينتج عنه أي انبعاثات أخرى , الهيدروجين طاقة صديقة للبيئة حامل ذو مستقبل مشرق . للهيدروجين العديد من التطبيقات , مثل:
المواصلات
كناقل للطاقة , يمتلك الهيدروجين إمكانات هائلة لتأمين إمدادات الطاقة المستقبلية بشكل أساسي مع كونه أكثر صداقة للبيئة , مع الاختبارات التي تظهر أن مركبات الهيدروجين يمكنها تقليل انبعاثات الكربون بنسبة تصل إلى 30٪ مقارنة بمركبات الديزل الحديثة .
ملاحة الجوية والفضائية
يمكن استخدام الهيدروجين لتزويد المركبات الفضائية بالوقود , وأنظمة دعم الحياة وأجهزة الكمبيوتر , وإنتاج المياه الصالحة للشرب (منتج ثانوي) .
المواد الكيميائية
يستخدم الهيدروجين لإنتاج الأمونيا والميثانول ولهدرجة الزيوت والدهون غير الصالحة للأكل للصابون , العوازل , البلاستيك , المراهم والمواد الكيميائية المتخصصة الأخرى .
الكتروني
يستخدم الهيدروجين بشكل شائع لتوفير بيئة مختزلة للمعالجة الإلكترونية , خاصة في درجات الحرارة العالية . بالإضافة إلى , يمكن أيضًا استخدام الهيدروجين كغاز ناقل في تحضير وتعديل أغشية المنشطات الكيميائية . عملائنا تشمل شاشات عرض أشباه الموصلات , الطاقة الشمسية , والشركات المصنعة لمصابيح LED .
غذاء
هدرجة الزيوت السائلة (مثل فول الصويا , الأسماك , بذرة القطن , والذرة) إلى حالة شبه صلبة مثل السمن , المارجرين , وزبدة الفول السوداني .
إنتاج المعادن ومعالجتها
غالبًا ما يستخدم الهيدروجين كغاز وقائي للمعالجة ذات درجة الحرارة المرتفعة مثل تصنيع الفولاذ المقاوم للصدأ ؛ عادةً ما يتم خلطه بالأرجون للحام الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي . كما يستخدم الهيدروجين أيضًا في عمليات اللحام والقطع بالبلازما .
استخراج النفط وتكريره
يمكن للهيدروجين إزالة الكبريت العضوي من النفط الخام , وبالتالي تحسين أداء المنتجات البترولية ؛ يمكن أيضًا تحويل الزيت الثقيل إلى زيت خفيف لتحسين ملاءمة التكرير وتسويق المنتج .
المستحضرات الصيدلانية
يستخدم الهيدروجين في مستحضرات التجميل , المواد اللاصقة , المواد الخافضة للتوتر السطحي والسوربيتول .
توليد الطاقة
يستخدم الهيدروجين كوسيط لنقل الحرارة لتبريد مولدات التوربينات عالية السرعة . ويمكن أن يتفاعل أيضًا مع الأكسجين في نظام مياه التبريد لمفاعل نووي الماء المغلي لمنع تكسير الإجهاد الناتج عن التآكل الحبيبي في نظام التبريد .
تصنيع الزجاج
في صناعة الزجاج العائم , يمكن للهيدروجين والغازات الصناعية الأخرى تقليل الغاز فوق خزان القصدير لمنع الأكسدة
إزالة الكبريت من الوقود
تُستخدم كميات كبيرة من الهيدروجين أيضًا في صناعة المعادن , صناعة الزجاج , الإلكترونيات والصناعات الغذائية لتقليل الانبعاثات الكبيرة من محركات الاحتراق الداخلي , المصافي والبنزين والديزل منزوع الكبريت . ، تستخدم العملية الهيدروجين - في مفاعل , 3 يتم دمج الهيدروجين مع الكبريت الخام لإنتاج كبريتيد الهيدروجين . ثم يتم فصل الكبريت مرة أخرى واستخدامه في تقسية المطاط أو معالجته وتحويله إلى سماد .
احتياطيات الطاقة
الهيدروجين هو ناقل طاقة صديق للبيئة يمكن استخدامه لتخزين مصادر الطاقة المتجددة مثل طاقة الرياح والطاقة الشمسية , والتي تتقلب بطبيعتها في العرض . حلول تخزين الطاقة الفعالة مطلوبة لتحقيق الاستخراج عند الطلب من الطاقة المتجددة المذكورة أعلاه مصادر الطاقة . يمكن أن يلعب الهيدروجين دورًا رئيسيًا لأن الطاقة من محطات الرياح والطاقة الشمسية يمكن أن توفر الكهرباء لتحليل الماء . يمكن ضغط الهيدروجين أو تسييله وتخزينه للمدة المطلوبة . عند الحاجة إلى الطاقة , يمكن حرق الهيدروجين لإنتاج كهرباء عديمة الانبعاثات , أو تحويلها مباشرة إلى كهرباء عبر خلايا الوقود .