수소는 우주 질량의 약 75%를 차지하지만 주기율표의 무해한 작은 원소 1 은 쉽게 발견 할 수 없었습니다.
1671 년에 로버트 보일이라는 아일랜드 화학자는 철과 산을 실험하면서 극도로 가볍고 인화성 가스를 인위적으로 생산 한 최초의 화학자였습니다. 그러나 거의 100 년 동안 수소를 생산 한 그와 다른 몇몇 과학자들은 가스가 별도의 요소라는 것을 깨닫지 못했습니다.
1766 년 영국의 과학자 헨리 카벤디쉬는 수소가 그 자체의 원소를 의미하는”분리된 물질”이라는 것을 발견했다. 그는 가스를”인화성 공기”라고 명명했으며 사실 고대 그리스에서 유래 한”플로지스톤”이라는 가상의 물질과 동일하며 연소 중에 방출되는 화재와 같은 요소를 설명한다고 추측했습니다. 일반적으로 발견에 대한 크레딧을 부여 카벤디쉬,또한 연소 할 때 가스가 물 생산 1781 에서 발견.
그러나 수소는 다른 과학자,프랑스 화학자 앙투안 라부아지에 의해 실제 이름을 부여 받았다. 그는 물,수력 및 단어 유전자에 대한 그리스어 용어에서 파생되었으며,이는 수소가 화상을 입을 때”물 생성”하기 때문에 창조주를 의미합니다.
수소의 색은 무엇입니까?
가스는 무색이며 즉시 말할 수 있습니다. 그러나 수소가 녹색 에너지 전환의 성배로 과대 선전됨에 따라 과학자들은 가스가 실제로 어디에서 공급되는지 설명하기 위해 세 가지 색상을 추가로 제공했습니다.
천연 가스를 사용하여 생성되는”회색 수소”가 있습니다. 불행히도 대자연의 경우 석유 화학 및 비료 산업에서 널리 사용되는 공정은 상당한 탄소 배출을 유발합니다. 전 세계적으로 회색 수소는 전세계 배출량의 거의 2%를 차지합니다.
둘째,생태 발자국이 적 으면”푸른 수소.”그것은 또한 천연 가스를 기반으로하지만,탄소 포집 및 저장이라는 새로운 기술에서 얻은 이산화탄소를 포함하고 있습니다.이 기술은 일반적으로 공기 중으로 들어가서 대기를 가열하는 탄소 배출을 포착하는 것을 목표로합니다.
그리고 마지막으로 우리는 재생 가능한 전기를 사용하여 물 전기 분해의 산물 인”녹색 수소”를 가지고 있으며 순 탄소 배출량은 0 에 가깝습니다. 녹색 수소의 명백한 큰 이점은 바람과 태양 에너지의 공급이 수요를 초과할 때 그것 과잉 전기를 흡수할 수 있습니다 입니다. 그것은 점점 더 많은 신 재생 에너지가 온라인으로 올 때 생산을위한 좋은 비즈니스 사례를 만드는 매우 낮은 심지어 부정적인 전기 가격에서 작동합니다.
원소 1
의 물리학과 화학은 소위 빅뱅에서 생산되는 세 가지 원소 중 하나이고,다른 원소는 헬륨과 리튬으로 여겨진다. 그것은 질량에 의해 정상 물질의 75%와 원자의 수에 의해 90%이상을 구성하는 우주에서 가장 풍부한 원소입니다. 생명체는 수소 없이는 존재할 수 없습니다,왜냐하면 생명체의 거의 모든 분자에 있기 때문입니다.
수소는 주기율표에서 1 위이지만 환경 오염을 억제 할 때도 1 위가 될 수 있습니까?
우리는 엄청난 양의 에너지를 방출하는 수소를 헬륨으로 전환시키는 태양의 핵 화재로 인해 지구상의 대부분의 에너지를 수소로 빚지고 있습니다. 인류의 첫 번째 연쇄 반응 실험은 수소 가스와 염소의 혼합물을 사용하여 수행되었습니다. 1913 년 독일 화학자 맥스 보덴 슈타인은 첫 번째 핵 연쇄 반응이 발견되기 몇 년 전에 혼합물에서 연쇄 반응을 일으켰습니다.
수소는 가능한 가장 단순한 원자이다. 그것은 단지 하나의 전자에 의해 궤도를 도는 핵에 하나의 양성자 만 가지고 있습니다. 그것은 어떤 중성자가없는 유일한 요소입니다. 액체 수소는 액체 중 가장 낮은 밀도를 갖는 반면,결정 수소는 결정질 고체 중 가장 낮은 밀도를 갖는다. 산소,염소 및 불소 원소와 폭발적으로 반응합니다.
항수소는 지금까지 만들어진 유일한 반물질 원소입니다. 스위스의 세른 입자 가속기의 과학자들은 최대 17 분 동안 항 수소 원자를 합성하여 각 항 수소 원자가 항 양성자(양성자의 음전하 버전)를 도는 양전자(전자의 양전하 버전)를 포함하고 있음을 발견했습니다.
독일,녹색 목표를 달성하기 위해 청정 수소 에너지 전환
믿을 수 없을 정도로 다재다능한
석유화학 산업에서는 화석연료의 업그레이드에 많은 양의 수소가 사용되고 있으며,특히 연료의 황을 분리하기 위해 수소황화라는 공정에서 사용되고 있다.
또한 수소화라는 과정이 있으며 수소를 다양한 물질에 첨가하여 예를 들어 마가린의 불포화 지방과 오일을 포화 물질로 전환시키는 것을 의미합니다. 질소와 결합될 때,수소는 비료를 위한 암모니아를 만들기 위하여 이용되고,다재다능한 가스는 금속에 광석을 감소시킬 조차 수 있습니다.
낮은 밀도와 점도뿐만 아니라 모든 가스의 가장 높은 비열 전도성을 포함하여 많은 유리한 특성으로 인해 수소는 발전소 발전기에서 완벽한 냉각제입니다.
반도체 산업에서 수소는 재료 특성을 안정화시키는 데 도움이되는 비정질 실리콘 및 비정질 탄소의 소위 파손 또는”매달린”결합을 포화시키는 데 사용됩니다.
수소를 에너지원으로 잊지 말자. 전문가들은 우리가 아직 수십 년 떨어져 상업 핵융합 발전의 가상의 맥락에서 역할을 할 수 있기 때문에이 목적을 위해 가스를 사용하는 것에 동의,구현에서 멀리 현재 기술. 태양의 에너지는 또한 수소의 핵융합에서 나오지만,이 과정은 지금까지 지구에서 통제 된 방식으로 달성하기가 어려웠습니다.
탄소 이후의 미래에서의 역할?
불행하게도,원소 수소를 생산하는 것은 그것을 연소시킴으로써 얻어지는 것보다 더 많은 에너지를 필요로 한다. 또한 단위 부피당 에너지 밀도는 전통적인 화석 연료의 에너지 밀도보다 훨씬 적습니다.
그러나 기후 변화를 완화하기위한 세계적인 노력의 배경에 대해”녹색 수소”는 온실 가스 배출을 낮출 수있는 미래의 에너지 운반체로서 널리 논의되고 있습니다.
운송에서 수소와 산소를 전기로 직접 변환하는 연료 전지는 연소 엔진을 대체 할 수 있으며 범위 및 재충전 시간과 같은 배터리 구동 자동차의 단점 대부분을 상쇄 할 수도 있습니다. 대형 트럭의 경우,이 기술은 철도 운송에서 전통적인 연료에 대한 유일한 상업적으로 실행 가능한 저탄소 대안 인 것 같습니다.
녹색 수소는 또한 고정 전력 및 제강과 같은 산업 및 제조 분야의 공급 원료로 저장,분배 및 사용될 수 있습니다.
그러나 저탄소 에너지 시스템에서 유망한 에너지 운반체 임에도 불구하고 녹색 수소는 여전히 중요한 기술적 및 상업적 도전에 직면 해 있습니다. 약한 에너지 효율 및 거대한 인프라 요구 사항과 같은 단점은 몇 가지 핵심 용도 밖에서 압도적 일 수 있습니다.