Hidrogênio

Hidrogênio ➲ ➲ ➲ ➲ ➲

Conceito Isótopos do hidrogênio Obtenção e aplicações Hidrogênio – Combustível do Futuro Armazenamento do Hidrogênio     

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Reservatório de gás comprimido Reservatório de hidrogênio líquido Hidretos metálicos Absorção de gás em sólidos Micro-esferas

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Conceito Hidrogênio é um elemento químico com número atômico 1 e é representado pelo símbolo H. Com uma massa atômica de, aproximadamente, 1 U. O hidrogenio é o elemento menos denso. O Hidrogenio é o mais abundante dos elementos quimicos, constituindo, aproximadamente, 75% da massa elementar do Universo. Estrelas na sequência principal são compostas primariamente de hidrogênio em seu estado de plasma. O hidrogenio também pode ser obtido por meio da eletrolise da água, porém, este processo é atualmente dispendioso, o que privilegia sua produção a partir do gás natural.

Isótopos do hidrogênio O químico americano Halo Clauton Urey, prêmio Nobel de química em 1934, e dois colaboradores detectaram, no resíduo de destilação do hidrogênio liquido, um hidrogênio mais pesado. Esse hidrogênio mais pesado, o deutério, 2H ou D, tem um nêutron junto ao próton do núcleo Seu número atômico é o mesmo do hidrogênio normal, mais o peso e 2,0147. Existe outro tipo de hidrogênio, o trício, 3H ou T, com dois números atômicos no núcleo, além do próton, presente em quantidades minimas na água natural.

Obtenção e aplicação Em pequenas quantidades, o hidrogênio é normalmente produzido pela ação do zinco sobre o ácido sulfúrico. Entre outros processos de produção industrial, cite-se a ação do vapor ou do oxigênio sobre hidrocarbonetos, como o metano. Atualmente sua principal aplicação é na síntese do amoníaco e do metanol na difusão do petróleo. Outra aplicação importante é na hidrogenização de substancias orgânicas para produção de solventes, produtos químicos industriais e alimentos, como a margarina e gordura vegetal. Em outros campos da indústria química e metalúrgica, emprega-se também o hidrogênio na fase de redução para metal.

Hidrogênio – Combustível do Futuro Este elemento tem excelentes propriedades tanto como combustível como transmissor de energia. Quando combinado com uma célula de combustível, o hidrogênio oferece uma produção de eletricidade silenciosa e de alta eficácia. Mais significativo é que se poderia abrir o caminho para uma energia sem emissões em toda parte, de casas até carros. Nenhuma tecnologia isolada oferece oportunidades tão amplas. O Hidrogênio, quando produzido por fontes de energia renováveis, a sua utilização através de células de combustível, é totalmente limpa, formando apenas como produtos da reação água e calor, não havendo quaisquer  emissões de partículas, monóxido de carbono, dióxido de carbono, óxidos de azoto e óxidos de enxofre.

Armazenamento do Hidrogênio Reservatório de gás comprimido comprimido:: Com o desenvolvimento de novos materiais, permitiram o fabricação de reservatórios de armazenagem de gás comprimido que podem suportar o armazenamento do hidrogênio a altas pressões. Atualmente os custos econômicos e energéticos estão muito elevados, mas a tecnologia está disponível.  Reservatório de hidrogênio líquido: Através de técnicas criogênicas podem ser alcançadas temperaturas muito baixas, tornando possível condensar o hidrogênio gasoso. Desta forma uma maior quantidade de hidrogênio pode ser armazenada e transportada. Densidade do hidrogênio: 0,071 kg/litro Densidade da Gasolina : 0,73 kg/litro Poder calorífico Inferior do hidrogênio: 8600 kj/litro Poder calorífico Inferior da gasolina: 31700 kj/litro 

 Armazenamento  Armazenamen to do Hidrogênio Hidretos metálicos: Existem diversos metais puros e ligas metálicas que podem combinar-se com o hidrogênio produzindo hidretos metálicos. Os hidretos decompõem-se normalmente quando atingem temperaturas entre os 60 e 70º C, e libertam o hidrogênio. Assim, o hidrogênio pode ser armazenado numa forma condensada, através de uma compressão relativamente simples. Este sistema de armazenamento promete tornar-se seguro e eficiente, mas a razão entre o hidrogênio armazenado e o peso da "esponja do hidreto metálico" necessita de ser  aumentada. 

 Armazenamento  Armazenamen to do Hidrogênio Absorção de gás em sólidos: A absorção de moléculas de hidrogênio em carbonos ativos pode armazenar quantidades interessantes de hidrogênio. Tal como hidretos metálicos esta tecnologia promete tornar-se segura e eficiente.  Micro-esferas: Existem esferas de vidro muito pequenas que podem armazenar o hidrogênio a pressões elevadas, sendo o processo de armazenagem feito com o gás a temperaturas elevadas, no qual o mesmo pode passar através da estrutura de vidro. Dependendo da temperatura, o vidro é impermeável ao hidrogênio que está dentro da esfera ou permeável de forma a ser libertado. 

Imagens

Composição química H H

Composição água