El водород Той е един от най-важните и най-разпространените химически елементи в галактиката, представляващ приблизително 84% от цялата видима материя. Той е всеобщо признат в периодичната таблица чрез своя символ H и има атомен номер от 1, което го прави най-простият елемент. След това изследваме в дълбочина какво е водород и как то засяга живота и промишлените процеси.
Какво е водород?
Водородът е най-лекият и най-изобилният елемент във Вселената. В чисто състояние той е газ без цвят, мирис и вкус. Въпреки изобилието си в космоса, водородът Почти не се среща на Земята в елементарна форма. На нашата планета той присъства главно в комбинация с други елементи, както в случая с водата (H2O), във въздуха, който дишаме, или в живите организми.
Водородът има три известни изотопа: протиум, който съставлява по-голямата част от водорода в природата (>99,98%); деутерий, което е много по-малко (0,02%); и тритий, който се намира в много малки количества и се генерира главно от ядрени процеси. Последното е от значение за ядрените изследвания, приложени към енергетиката.
Освен че е от съществено значение при формирането на вода y органичен материал, водородът има енергийни последици, които са задвижили неговите изследвания като бъдеще енергиен вектор от решаващо значение за нашето общество.
Какъв е водородният цикъл?
Водородният цикъл е неразделна част от воден цикъл, където този елемент е ключов за физическите промени, които се случват в природата. Този цикъл, движен от слънчева енергия и земно притегляне, позволява на водата да преминава от едно състояние в друго, движейки се между океаните, атмосферата, почвата и живите организми.
Ето основните процеси на водния цикъл, който включва водород и които допринасят за поддържането на водния и енергийния баланс на Земята:
- Изпаряване: Течната вода се превръща в пара благодарение на енергията на Слънцето не само в океаните, езерата и реките, но и в транспирацията на растенията и изпотяването на животните.
- Кондензация: Водната пара се охлажда, докато се издига и образува малки видими капчици под формата на облаци. Този процес е от съществено значение за образуването на утаяване.
- утаяване: възниква, когато водните капчици в облаците се охладят и се съединят, увеличавайки се по размер, докато паднат като дъжд или сняг.
- Инфилтрация: Веднъж на Земята, водата прониква в почвата и запълва подземните водоносни хоризонти.
- Отток: Когато водата тече над земната повърхност, тя се спуска в реки и морета, затваряйки цикъла и започвайки отново.
Този цикъл е ключов за доставката и движението на вода на планетата, осигурявайки съществуването на източници на живот като напр. растения, animales y човешки.
Как попада в тялото ни?
Водородът е основен компонент, от който се нуждаем за нашето вътрешно здраве. Въпреки че водородът е оскъден в своето газообразно състояние на Земята, ние го консумираме главно под формата на вода (H2O). Тялото ни е изградено от приблизително 70% вода, което го прави жизненоважно хранително вещество.
Водородът играе роля в основни физиологични функции, като напр pH баланс и регулиране на електролита. Този баланс е от решаващо значение за важни клетъчни процеси, като напр клетъчно дишане, The nutrición, The изхвърляне на отпадъци и клетъчно възпроизвеждане. По същия начин недостигът на водород може да наруши киселинно-алкалния баланс на тялото, което да доведе до заболяване.
Можем да абсорбираме водород, като пием вода или консумирайте храни, богати на вода, като цитрусови плодове (лимони, портокали) и други зеленчуци.
Как се стига до растенията?
Водородът също е необходим за растежа на растенията. Растенията получават този елемент чрез вода, която абсорбират чрез корените си, който е съществен компонент в процеса на фотосинтеза.
Фотосинтезата е химичен процес, при който растенията с помощта на слънчева светлина преобразуват въглероден диоксид и вода в глюкоза и кислород. Водородът, извлечен от вода, играе решаваща роля, като гарантира, че растенията могат да получат енергията, от която се нуждаят, за да растат и да произвеждат храна.
За какво се използва водородът?
El водород Той има множество приложения, вариращи от промишлената му употреба до нововъзникващата му роля като енергиен вектор в чистите технологии. Благодарение на неговите силно запалими свойства и способността му да генерира големи количества енергия, той традиционно се използва за задвижване на ракети. НАСА го използва в своите ракети заедно с кислорода, за да генерира експлозивната енергия, необходима за изстрелване в космоса.
На индустриално ниво водородът се използва в множество процеси като:
- Производство на амоняк (NH3) чрез комбиниране на водород и азот, ключово съединение в селскостопанските торове.
- Рафиниране на изкопаеми горива, особено при отстраняването на сярата и производството на по-чисти бензин и дизел.
- Хидрогениране на масла, който превръща течните растителни масла в твърди мазнини за хранителни цели.
- Производство на химически продукти като солна киселина, кислородна вода y анилин.
Водородът също играе важна роля в преход към чиста енергия. В момента това е ключов ресурс за съхранение на възобновяема енергия. Чрез процеса на електролиза водородът може съхраняват енергия произведени от източници като вятър и слънце за последваща употреба, което го прави решаващ съюзник в борбата срещу изменението на климата.
Как се получава?
Водородът може да се получи чрез различни методи, като най-често срещаният е водна електролиза. В този процес електричеството се използва за разделяне на водата на кислород и водород. Освен това, преобразуване на метан Това е друг всеобхватен метод, въпреки че отделя големи количества въглероден диоксид (CO2).
С увеличаването на търсенето на чиста енергия се нарича водород, произведен чрез електролиза и захранван от възобновяема енергия зелен водород и се разглежда като обещаващо решение за устойчиво бъдеще.
Опасности от водород
Въпреки безспорните предимства на използването му, водородът е силно запалим, което го прави опасен елемент, ако не се борави правилно. Тяхното съхранение и транспортиране трябва да се извършва при контролирани условия, за да се избегнат инциденти.
Освен това, когато се смеси с въздух при определени концентрации, може да причини експлозии. Ако се вдиша в големи количества, той може да измести кислорода във въздуха, произвеждайки хипоксия, състояние, което може сериозно да засегне хора с респираторни проблеми.
Поради тази причина е жизненоважно да се използва специализирани газови детектори които предупреждават за наличието на опасни концентрации на водород в околната среда.
Водородът продължава да бъде ясен залог за бъдещето. С разработването на нови технологии, придружени от строги мерки за безопасност, се очаква водородът да играе решаваща роля в създаването на по-чиста и по-ефективна глобална енергийна система.