ماذا ينتج عن حرق الهيدروجين؟ وما هي ميزاته وعيوبه؟

غاز الهيدروجين غير سام أو ضار بالبيئة، ولكنه قد يشكل خطراً في بعض الحالات عند حرقه، حيث إن احتراقه قد يشكل انفجاراً خطيراً، نظراً إلى أن الهيدروجين له قابلية كبيرة للاشتعال، كما قد يؤدي إلى الاختناق إذا تركزت نسبة عالية منه في جسم الإنسان، فإذا تفاعل مع عناصر أخرى مثل الكلور، فقد يتسبب الاستنشاق في تلف الجهاز التنفسي.

ماذا ينتج عن حرق الهيدروجين؟

الماء هي المادة الأكثر شيوعاً التي تنتج عن احتراق الهيدروجين، بحيث تُخلط ذرات الأكسجين مع ذرات الهيدروجين، مما ينشئ عنه صيغة H2O، الأمر الذي يؤدي إلى وجود بعض البقايا الخفيفة من الماء التي قد تنتج من بخار الماء أو تكثيفه على الأسطح، ما يعمل على حرق الهيدروجين. 

لماذا الهيدروجين قابل للاشتعال؟

يحتوي الهيدروجين على أعلى تصنيف على مقياس القابلية للاشتعال، لأنه قابل للاشتعال عند مزجه حتى بكميات صغيرة مع الهواء العادي، حيث يمكن أن يشتعل غاز الهيدروجين والهواء العادي عند انخفاض الهواء بنسبة 4٪ بسبب الأكسجين الموجود في الهواء، ومع ذلك، فإن الهيدروجين ليس له مخاطر فطرية للتفاعل أو السمية، كما يشكل تخزين واستخدام الهيدروجين تحديات فريدة بسبب سهولة تسربه كوقود غازي، واشتعال منخفض الطاقة، ومجموعة واسعة من مخاليط الوقود والهواء القابلة للاحتراق والطفو، وقدرته على تقطير المعادن التي يجب أخذها في الاعتبار من أجل ضمان سلامة العملية، كما يشكل الهيدروجين السائل تحديات إضافية بسبب كثافته، ودرجات الحرارة المنخفضة للغاية المطلوبة للحفاظ عليه في شكل سائل.

ما هي مميزات وعيوب استخدام غاز الهيدروجين كوقود؟

مميزات استخدام غاز الهيدروجين كوقود

• يعد أحد مصادر الطاقة التي يمكن توليدها عند الطلب ومن المرجح أن ينتشر قريبًا، حيث يوجد في كل مكان ويعتبر مصدرًا متجددًا للطاقة.
• يعتبر الهيدروجين أقوى من أي نوع آخر من الوقود، ولذلك يستخدم في سفن الفضاء والصواريخ لأنه مصدر قوي وفعال.
• صديق للبيئة، لإنه مصدر غير سام تمامًا، نظراً إلى أنه لا يطلق أي غازات ضارة بالبيئة، ولإنه نوع من الوقود غير السام، ويمكنه أيضًا إنتاج ماء نقي من خلال التفاعل الثانوي.

عيوب استخدام غاز الهيدروجين كوقود

• باهظ الثمن، فعلى الرغم من توفره، إلا أن عملية فصله مكلفة للغاية، حيث يمكن استخدامه في السيارات الكهربائية، لكنه غير متاح للجميع بسبب ارتفاع سعره.
• يصعب تخزينه؛ لأنه عرضة للتسرب، حيث إن جزيئاته دقيقة جدًا، بحيث يجب تخزينه تحت ضغط عال.
• يصعب نقله لأنه قابل للاشتعال، ويتم تناوله من خلال أنابيب أو خزانات، حيث يتم تقديم الهيدروجين في شكل سائل، ومن خلال هذه العملية يمكن أن يحدث تسرب للهيدروجين.
• اعتماده على الوقود الأحفوري، حيث إنه يساهم بقوة في ظاهرة الاحتباس الحراري، كما أنه يعتبر مصدرًا للطاقة المتجددة، وليس له آثار تلوث على البيئة، وعملية فصله تعتمد بالكامل على الغاز الطبيعي والفحم والنفط.

هل يوجد الهيدروجين في الهواء؟

يتواجد الهيدروجين على شكل جزيئات H2 في الغلاف الجوي الخارجي، وهو غاز خفيف الوزن، لذا يتمكن من النفاذ من الأغلفة الجوية الداخلية. 

عنصر الهيدروجين

الهيدروجين هو عنصر كيميائي يرمز له بالحرف H والرقم الذري 1، يوجد الهيدروجين في الجدول الدوري بين عناصر الدورة الأولى، وفوق عناصر المجموعة الأولى، وفي ظل الظروف القياسية للضغط ودرجة الحرارة، يكون الهيدروجين غازًاً ثنائي الذرة عديم اللون والرائحة والاشتعال، وغير سام، وأحادي التكافؤ مع الصيغة الجزيئية H2، وأكثر نظائر الهيدروجين وفرة هو البروتيوم، الذي يرمز له بالرمز 1H يتكون من بروتون واحد فقط دون نيوترونات في النواة، والهيدروجين هو أخف العناصر الكيميائية وأكثرها وفرة في الكون، حيث يشكل 75٪ من حجم الكون، ويكون معظم الهيدروجين الموجود على الأرض في شكل جزئي، عن طريق إدخال رابطة تساهمية في بنية الماء ومعظم المركبات العضوية.

اسئلة شائعة