Introducemus "hydrogenium", novam generationem energiae quae carbonis neutra est. Hydrogenium in tres genera dividitur: "hydrogenium viride", "hydrogenium caeruleum" et "hydrogenium griseum", quorum unumquodque modum productionis diversum habet. Explicabimus etiam singulas methodos fabricationis, proprietates physicas ut elementa, modos repositionis/transportationis, et modos usus. Et etiam exponam cur sit fons energiae praevalens novae generationis.
Electrolysis Aquae ad Hydrogenium Viride Producendum
Cum hydrogenium uteris, nihilominus interest "hydrogenium producere". Facillima via est "aquam electrolyzare". Forsitan in scientia scholae primariae fecisti. Poculum aqua et electrodis in aqua imple. Cum altilium electrodis connectitur et vim dat, hae reactiones in aqua et in unoquoque electrodo fiunt.
Ad cathodum, H+ et electrones coniunguntur ad hydrogenium gasosum producendum, dum anodus oxygenium producit. Attamen haec methodus apta est ad experimenta scientifica scholastica, sed ad hydrogenium industrialiter producendum, mechanismi efficaces idonei ad productionem magnae scalae praeparandi sunt. Hoc est "electrolysis membranae electrolyticae polymericae (PEM)."
Hac methodo, membrana polymerica semipermeabilis, quae transitum ionum hydrogenii permittit, inter anodum et cathodum inseritur. Cum aqua in anodum instrumenti infunditur, iones hydrogenii per electrolysin producti per membranam semipermeabilem ad cathodum moventur, ubi hydrogenium moleculare fiunt. Contra, iones oxygenii per membranam semipermeabilem transire et in anodo moleculas oxygenii fieri non possunt.
Etiam in electrolysi aquae alcalinae, hydrogenium et oxygenium creas separando anodum et cathodum per separatorium per quod soli iones hydroxidi transire possunt. Praeterea, sunt modi industriales, ut electrolysis vaporis altae temperaturae.
His processibus in magna scala peractis, magnae quantitates hydrogenii obtineri possunt. In hoc processu, magna quantitas oxygenii etiam producitur (dimidia pars voluminis hydrogenii producti), ita ut nullum detrimentum in ambitum habeat si in atmosphaeram emittitur. Attamen electrolysis multam electricitatem requirit, ergo hydrogenium sine carbone produci potest si electricitate producatur quae combustibilia fossilia non utitur, ut turbinis venti et tabulis solaris.
"Hydrogenium viride" adipisci potes aqua electrolyzando energia pura utens.
Est etiam generator hydrogenii ad productionem huius hydrogenii viridis in magna scala. Usu PEM in sectione electrolysatoris, hydrogenium continue produci potest.
Hydrogenium Caeruleum ex Combustibilibus Fossilibus Factum
Quae igitur aliae rationes sunt ad hydrogenium faciendum? Hydrogenium in fossilibus combustibilibus, ut gaso naturali et carbone, exstat, ut substantiae aliae praeter aquam. Exempli gratia, considera methanum (CH4), principalem partem gasi naturalis. Hic quattuor atomi hydrogenii sunt. Hydrogenium obtinere potes hoc hydrogenium removendo.
Unus ex his est processus qui "reformatio methani vaporis" appellatur, qui vaporem adhibet. Formula chemica huius methodi haec est.
Ut videre potes, monoxidum carbonii et hydrogenium ex una molecula methani extrahi possunt.
Hoc modo, hydrogenium produci potest per processus ut "reformatio vaporis" et "pyrolysis" gasi naturalis et carbonis. "Hydrogenium caeruleum" ad hydrogenium hoc modo productum refertur.
Hoc autem casu, monoxidum carbonii et dioxidum carbonii ut producta secundaria gignuntur. Itaque ea iterum adhibenda sunt antequam in atmosphaeram emittantur. Productum secundarium dioxidi carbonii, nisi recuperatur, fit gas hydrogenii, quod "hydrogenium griseum" appellatur.
Cuiusmodi Elementum Est Hydrogenium?
Hydrogenium numerum atomicum 1 habet et primum elementum in tabula periodica est.
Numerus atomorum in universo maximus est, circiter 90% omnium elementorum in universo comprehendens. Minimus atomus ex protone et electrone constans est atomus hydrogenii.
Hydrogenium duo isotopa habet, neutronibus nucleo adhaerentibus. Unum "deuterium" neutronibus iunctum et duo "tritium" neutronibus iuncta. Hae etiam materiae ad energiam fusionis generandam sunt.
Intra stellam similem soli, fusio nuclearis ab hydrogenio ad helium fit, quod est fons energiae quo stella lucere possit.
Hydrogenium autem raro in Terra ut gas exsistit. Hydrogenium cum aliis elementis, ut aqua, methano, ammonia et aethanolo, composita format. Cum hydrogenium elementum leve sit, temperatura crescente, celeritas motus molecularum hydrogenii augetur, et a gravitate terrae in spatium extra aedes effugit.
Quomodo Hydrogenium Utendum Est? Usus Per Combustionem
Quomodo igitur "hydrogenium", quod toto orbe terrarum attentionem ut fons energiae novae generationis attraxit, adhibetur? Duobus modis praecipuis adhibetur: "combustione" et "pila combustibili". Incipiamus ab usu "combustionis".
Duo genera combustionis praecipua adhibentur.
Primum ut combustibile ad rochetas adhibetur. Rocheta Iaponica H-IIA hydrogenium gasicum "hydrogenium liquidum" et "oxygenium liquidum" quod etiam in statu cryogenico est ut combustibile adhibet. Haec duo coniunguntur, et energia calorifica eo tempore generata iniectionem molecularum aquae generatarum accelerat, in spatium volantem. Attamen, quia machina difficilis technica est, praeter Iaponiam, solae Civitates Foederatae Americae, Europa, Russia, Sina et India hoc combustibile feliciter coniunxerunt.
Secundum est generatio energiae. Generatio energiae turbinis gasi etiam utitur methodo combinandi hydrogenium et oxygenium ad energiam generandam. Aliis verbis, est methodus quae energiam thermalem ab hydrogenio productam considerat. In centralibus electricis thermalibus, calor ex combustione carbonis, olei et gasi naturalis vaporem producit qui turbinas agit. Si hydrogenium ut fons caloris adhibetur, centralis electrica erit carbonis neutra.
Quomodo Hydrogenium Utendum Est? Ut Pila Combustibilis Adhibita
Alia via utendi hydrogenio est ut cella combustibilis, quae hydrogenium directe in electricitatem convertit. Praesertim Toyota attentionem in Iaponia attraxit vehicula hydrogenio impulsa loco vehiculorum electricorum (EVs) tamquam alternativam vehiculorum gasolinae tamquam partem mensurarum suarum contra calefactionem globalem.
Speciatim, rationem inversam adhibemus cum modum fabricationis "hydrogenii viridis" introducimus. Formula chemica haec est.
Hydrogenium aquam (aquam calidam vel vaporem) generare potest dum electricitatem generat, et aestimari potest quia onus in ambientem non imponit. Contra, haec methodus efficientiam generationis energiae relative humilem habet, 30-40%, et platinum ut catalysatorem requirit, itaque sumptus auctos requirit.
In praesenti, cellulis combustibilibus polymericis electrolyticis (PEFC) et cellulis combustibilibus acidi phosphorici (PAFC) utimur. Praesertim vehicula cellulis combustibilibus PEFC utuntur, itaque exspectari potest ut in futuro diffundantur.
Estne tuta conservatio et transportatio hydrogenii?
Iam intellegere te putamus quomodo hydrogenium gasicum fiat et adhibeatur. Quomodo igitur hoc hydrogenium servas? Quomodo illud eo quo opus est adducis? Quid de securitate eo tempore? Explicabimus.
Re vera, hydrogenium quoque elementum periculosissimum est. Initio saeculi XX, hydrogenium ut gas ad aeroplana, aeroplana et naves aereas in caelo ferendas utebamur, quia levissimum erat. Attamen, die sexto mensis Maii, anno millesimo nongentesimo tricesimo septimo, in Nova Caesarea, in Civitatibus Foederatis Americae, "explosio navis aereae Hindenburg" accidit.
Post casum, late agnitum est hydrogenium periculosum esse. Praesertim cum ignem concipit, cum oxygenio violenter explodet. Ergo, "ab oxygenio arce" vel "a calore arce" essentiale est.
His mensuris captis, rationem vecturae excogitavimus.
Hydrogenium gas est temperatura ambiente, itaque quamvis adhuc gas sit, magnitudinem magnam habet. Prima methodus est pressionem magnam adhibere et instar cylindri comprimere cum potiones carbonatas paras. Para vasculum speciale altae pressionis et sub condicionibus altae pressionis, ut 45Mpa, conserva.
Toyota, quae vehicula cellae combustibilis (FCV) elaborat, receptaculum hydrogenii resinae altae pressionis elaborat quod pressionem 70 MPa sustinere potest.
Alia methodus est refrigerare ad -253°C ut hydrogenium liquidum fiat, deinde in cisternis specialibus calore insulatis conservare et transportare. Sicut LNG (gas naturale liquefactum), cum gas naturale ex terris externis importatur, hydrogenium per transportationem liquefactum fit, volumen eius ad 1/800 status sui gasosi reducens. Anno 2020, primum vectorem hydrogenii liquidi in mundo perfecimus. Attamen haec methodus non apta est vehiculis cellae combustibilis quia multam energiam requirit ad refrigerandum.
Est methodus reponendi et transportandi in similibus cisternis, sed etiam alias methodos reponendi hydrogenium excogitamus.
Modus repositionis est utendo mixturis hydrogenii. Hydrogenium proprietatem habet metalla penetrandi et ea deteriorandi. Hoc est consilium progressionis quod in Civitatibus Foederatis Americae annis 1960 excogitatum est. JJ Reilly et al. Experimenta demonstraverunt hydrogenium reponi et liberari posse utendo mixturis magnesii et vanadii.
Post hoc, substantiam, qualis est palladium, quae hydrogenium noningenties triginta quinties volumine suo absorbere potest, feliciter excogitavit.
Commodum huius mixturae est quod casus effusionis hydrogenii (praesertim casus explosionum) impedire potest. Ergo, tuto condi et transportari potest. Attamen, nisi cautus sis et in loco improprio relinquas, mixturae hydrogenii conservandae gas hydrogenium tempore emittere possunt. Bene, etiam parva scintilla casus explosionis causare potest, ergo cave.
Praeterea incommodum habet quod repetita hydrogenii absorptio et desorptio ad fragilitatem ducunt et ratem absorptionis hydrogenii minuunt.
Alterum est tubis uti. Conditio est ut non compressae et pressione humili sint ne tuborum fragilitas fiat, sed commodum est quod tubi gasii existentes adhiberi possunt. Tokyo Gas opera constructionis in Harumi FLAG perfecit, fistulis gasii urbanis utens ad hydrogenium cellis combustibilibus supplendum.
Societas Futura Energia Hydrogenii Creata
Denique, munus quod hydrogenium in societate agere potest consideremus.
Magis autem interest ut societatem sine carbone promovere volumus; hydrogenium ad electricitatem generandam, non ad energiam calefactam, utimur.
Loco magnarum centralium electricarum thermalum, nonnullae familiae systemata, ut ENE-FARM, introduxerunt, quae hydrogenium per reformationem gasis naturalis obtentum ad electricitatem necessariam generandam utuntur. Tamen, quaestio manet quid cum productis secundariis processus reformationis agendum sit.
In futuro, si ipsa hydrogenii circulatio augeatur, velut si stationes hydrogenii reponantur, electricitatem sine emissione dioxidi carbonis adhibere licebit. Electricitas hydrogenium viride producit, scilicet, ergo electricitatem e sole vel vento generatam utitur. Vis ad electrolysin adhibita ea esse debet quae quantitatem generationis energiae reprimat vel ad accumulatorem rechargeabilem onerandum cum energia ex energia naturali supersit. Aliis verbis, hydrogenium in eadem positione est ac accumulator rechargeabile. Si hoc accidat, tandem generationem energiae thermalis reducere licebit. Dies quo machina combustionis internae ex curribus evanescet celeriter appropinquat.
Hydrogenium etiam per aliam viam obtineri potest. Re vera, hydrogenium adhuc est productum secundarium productionis sodae causticae. Inter alia, est productum secundarium productionis cocae carbonis in ferri fabricatione. Si hoc hydrogenium in distributione ponas, multas fontes adipisci poteris. Gas hydrogenii hoc modo productum etiam a stationibus hydrogenii suppeditatur.
Longius in futurum inspiciamus. Quantitas energiae amissae etiam problema est cum methodo transmissionis quae filis utitur ad vim suppeditandam. Ergo, in futuro, hydrogenium per fistulas allatum utemur, sicut receptacula acidi carbonici in potionibus carbonatis faciendis adhibita, et receptacula hydrogenii domi ememus ad electricitatem generandam pro singulis familiis. Instrumenta mobilia quae batteriis hydrogenii utuntur nunc communia fiunt. Tale futurum videre interest.
Tempus publicationis: VIII Iunii MMXXIII
