آیا هیدروژن سوخت محسوب می شود؟

آیا اضافه کردن هیدروژن به سوخت هایی مثل گازوئیل، فایده ای دارد؟

هیدروژن ساده ترین عنصر شناخته شده برای انسان است. هر اتم هیدروژن تنها یک پروتون (یک الکترون) و یک نوترون دارد. شاید بزرگ ترین ویژگی هیدروژن، فراوانی این عنصر در طبیعت باشد. حتماً تعجب خواهید کرد اگر بدانید که بنا بر برآوردهای انجام شده، حدود 90 درصد از اتم‌ها و نیز حدود 70 درصد از جرم کل هستی را هیدروژن تشکیل داده است. این ماده در تمام ستاره‌ها وجود دارد و منبع اصلی تهیه انرژی ستاره‌ها به واسطه واکنش‌های هسته‌ای است.

بخش عمده ی خورشید را هیدروژن تشکیل می دهد. بنابراین می توان گفت که انرژی خورشید از هیدروژن به دست می آید.

می دانیم  که انرژی پرتوی خورشید باعث شده زندگی بر روی زمین امکان پذیر باشد. انرژی خورشید به ما نور می دهد، باعث رشد گیاهان می شود، بادها را به جریان می اندازد و باعث بارش باران می شود هم چنین این انرژی در سوخت های فسیلی ذخیره شده است.

هیدروزن گازی ( H₂ ) در روی زمین وجود ندارد. این عنصر همیشه به صورت تركیبی است. به طور مثال به صورت تركیب با اكسیژن ( H₂O - آب ) و یا تركیب با كربن که تركیبات شیمیایی متفاوتی مانند متان ( CH₄ )، زغال و نفت را به دست می دهد وجود دارد. هم چنین هیدروژن در تراكم زیست و مواد عالی نیز یافت می شود.

هیدروژن می تواند انرژی را ذخیره كند

بیشتر انرژی كه ما امروزه مصرف می كنیم از سوخت های فسیلی به دست می آید که با سرعت زیادی در حال اتمام هستند. تنها 6 درصد منابع انرژی از منابع تجدیدپذیر هستند. مزیت انرژی های تجدیدپذیر آلودگی کمتر و تجدیدپذیر بودنشان است اما به دلیل این که هرجا و هر زمان قابل استفاده نیستند استفاده از آن ها را محدود کرده است. به نظر می رسد که باید به فکر منبع انرژی جدیدی باشیم؟! هیدروژن چطور است؟

هیدروژن انتقال دهنده انرژی

منابع ثانویه ی انرژی كه گاهی به آن ها ناقل های انرژی هم گفته می شود، انرژی را به مصرف كننده می رساند. برق منبع ثانویه انرژی است از آن جا كه استفاده و انتقال برق برای ما آسان تر است ما انرژی ها را به انرژی برق تبدیل می كنیم. هر روز ما انرژی برقی بیشتری مصرف می كنیم.

برق به ما نور، گرما، آب داغ، غذای سرد، تلویزیون و كامپیوتر می دهد. اگر ما مجبور بودیم برای گذران زندگی هر روز ذغال بسوزانیم، اتم بشكافیم یا سد بسازیم، زندگی بسیار سخت می شد انرژی و امکان تیدیل انرژی ها به یکدیگر زندگی را ساده تر كرده است.

هیدروژن یک ناقل انرژی برای آینده است. این عنصر سوخت تمیزی است كه می تواند در جاهایی كه ما به سختی از برق استفاده می كنیم، جایگزین آن شود. مثلا فرستادن برق در مسیرهایی طولانی 4برابر بیشتر از حمل دریایی هیدروژن بصورت خطوط لوله ایی هزینه در بر دارد.

هیدروژن چطور تولید می شود؟

از آن جا كه هیدروژن گازی در زمین وجود ندارد، ما باید آن را تولید کنیم . ما با جدا كردن هیدروژن از آب، تراكم زیست یا گاز طبیعی از منابع محلی هیدروژن می سازیم.

دانشمندان حتی كشف كرده اند كه بعضی جلبک ها و باكتری ها هیدروژن تولید می كنند. تولید هیدروژن در حال حاضر بسیار گران است. اما فنون جدیدی برای اینكار در حال توسعه است.

NASA اولین كاربر هیدروژن به عنوان ناقل انرژی است كه هیدروژن را برای سال ها در برنامه فضایی مورد استفاده قرار داد. سوخت هیدروژن، موشک فضایی را به مدار می رساند.

باتری های هیدروژن كه سلول های سوختی هم نامیده می شوند به سیستم های الكتریكی موشک نیرو می دهد. تنها محصول فرعی در چنین فرآیندهایی آب است كه خدمه موشک از آن برای نوشیدن استفاده می كند.

وسیله‌ای که با استفاده از آن می‌توان از هیدروژن، انرژی گرفت «پیل سوختی» یا سلول سوختی نام دارد. سلول های سوختی هیدروژن برق تولید می كند. آن ها بسیار كارا هستند، اما ساخت آن ها گران است. سلول های سوختی كوچک می توانند برق مناطق دور دست را تامین كند.

هیدروژن به عنوان سوخت

چون دستگاه های نیروی هیدروژنی هزینه زیادی به همراه دارد به این زودی این دستگاه ها ساخته نخواهند شد اما هیدروژن ممكن است به زودی به گاز طبیعی اضافه شود تا از آلودگی دستگاه های موجود بكاهد. هیدروژن به زودی به گازوییل اضافه خواهد شد تا آلودگی را كاهش داده و كارایی را زیاد كند.

موتوری كه هیدروژن خالص می سوزاند، تقریباً هیچ آلودگی ندارد.

آینده هیدروژن

قبل از این كه هیدروژن به عنوان یک سوخت مهم شناخته شود، سیستم های جدید زیادی باید ساخته شود. ما به سیستم هایی نیاز خواهیم داشت كه هیدروژن تولید کنند، ذخیره کنند و به كنتور انتقال دهند. ما به خطوط لوله و سلول سوختی  نیاز خواهیم داشت هم چنین مصرف كنندگان به آموزش تکنولوژی و طریقه استفاده از آن نیاز خواهند داشت.

مرکز یادگیری سایت تبیان - تهیه و تنظیم: فاطمه گودرزی