هیدروژن ساده ترین عنصر شناخته شده برای انسان است. هر اتم هیدروژن تنها یك پروتن و یك نوترون دارد . هیدروژن فراوانترین گاز هستی است . ستاره ها در ابتدا از هیدروژن ساخته شده بودند.
انرژی خورشید , از هیدروژن بدست می آید. هیدروژن توپ عظیمی از گازهای هیدروژن و هلیم است . درون خورشید اتمهای هیدروژن تركیب شده و اتمهای هلیم را پدید می آورد . این پدیده گدازه Pusiun انرژی پرتوی خورشید را تولید می كند.
انرژی پرتوی خورشید باعث برقراری حیات بر روی زمین است. این انرژی به ما نور می دهد, باعث رشد گیاهان می شود , بادها را به جریان می اندازد و باعث بارش باران می شود. این انرژی در سوختهای فسیلی ذخیره شده است . بیشتر انرژی مصرفی ما در حال حاضر از خورشید منشاء می گیرد.
هیدروزن گازی ( H۲ ) در روی زمین وجود ندارد . این عنصر همیشه بصورت تركیبی است. بطور مثال تركیب با اكسیژن ( H۲O - آب ) تركیب هیدروژن با كربن تركیبات شیمیایی متفاوتی مانند متان
( CH۴ ) , زغال و نفت را بدست می دهد . همچنین هیدروژن در تراكم زیست و مواد عالی یافت می شود .
هیدروژن از نظر امروزی بیشترین محتوای انرژی هر سوخت را دارد, اما از نظر حجمی كمترین فشار عادی بصورت گاز وجود دارد.
● هیدروژن می تواند انرژی را ذخیره كند
بیشتر انرژی كه ما امروزه مصرف می كنیم از سوختهای فسیلی بدست می آید. تنها ۶ در صد منابع انرژی از منابع تجدید پذیر هستند, زیرا این انرژیها تمیزتر و قابل استفاده تر در طول یك زمان كوتاه هستند.
منابع انرژی تجدید پذیر مانند خورشید و باد نمی توانند همه وقت انرژی تولید كند. خورشید همیشه نمی تواند , باد همیشه نمی وزد, منابع تجدید پذیر در زمان و مكانی كه ما نیاز داریم انرژی تولید نمی كند .ما نمی توانیم منابع انرژی زیادی برای تولید هیدروژن استفاده كنیم هیدروژن می تواند انرژی را در زمان و مكانی كه ما نیاز داریم .
● هیدروژن انتقال دهنده انرژی
هر روز ما انرژی برقی بیشتری مصرف می كنیم برق منبع ثانویه انرژی است . منابع ثانویه انرژی كه گاهی به آنها ناقل های انرژی هم گفته می شود, انرژی را به مصرف كننده می رساند . از آنجا كه استفاده و انتقال برق برای ما آسانتر است ما انرژیها را به انرژی برق تبدیل می كنیم.
برق به ما نور, گرما , آب داغ . غذای سرد , تلویزیون و كامپیوتر می دهد. زندگی بسیار سخت می شد اگر ما مجبور بودیم ذغال بسوزانیم, اتم بشكافیم یا سدهای خود رابسازیم , انرژی زندگی را ساده تر كرده است .
هیدروژن یك 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. فرستادن برق در مسیرهایی طولانی۴برابر بیشتر از حمل دریایی هیدروژن بصورت خطوط لوله ایی هزینه در بر دارد.
● هیدروژن چطور ساخته می شود؟
از آنجا كه هیدروژن گازی در زمین وجود ندارد , ما باید آن را بسازیم . 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 جلبكها و باكتریها هیدروژن تولید می كنند. تولید هیدروژن در حال حاضر بسیار گران است . اما فنون جدیدی برای اینكار در حال توسعه است. هیدروژن می تواند برای خدمات رفاهی مركزی برزگ یا دستگاههای كوچك با كاربرد محلی تولید شود . هر منطقه ای از كشور یا دنیا منبعی دارد كه بتواند برای ساختن هیدروژن بكار گرفته شود . انعطاف پذیری هیدروژن یكی از امتیازات عمده آن است .
● كاربردهای هیدروژن
۹میلیون تن هیدروژن در ایالات متحده تولید شده است. امروزه این میزان برای ۲۰ تا ۳۰ میلیون ماشین یا ۵تا۸ میلیون خانه كافیست . اغلب این هیدروژن در صنعت بصورت پالایش . پرداخت فلزات و فراوری غذاها مصرف می شود .
NASA اولین كاربر هیدروژن بعنوان ناقل انرژی است كه هیدروژن را برای سالها در برنامه فضایی مورد استفاده قرار داد . سوخت هیدروژن موشك فضایی را به مدار می رساند.
باتری ها هیدروژن كه سلولهای سوختی هم نامیده می شوند به سیستمهای الكتریكی موشك نیرو می دهد . تنها محصول فرعی در چنین فرآیندهایی آب است كه خدمه موشك از آن برای نوشیدن استفاده می كند.
سلولهای سوختی هیدروژن یا باتریهای هیدروژنی برق تولید می كند . آنها بسیار كارا هستند , اما ساخت آنها گران است . سلولهای سوختی كوچك می توانند برق مناطق دور دست را تامین كند .
● هیدروژن به عنوان سوخت
دستگاههای نیروی هیدروژنی برای مدتی ساخته نخواهند شد , زیرا هزینه زیادی به همراه دارد . هیدروژن ممكن است به زودی به گاز طبیعی اضافه شود, تا از آلودگی دستگاههای موجود بكاهد . هیدروژن بزودی به گازوئیل اضافه خواهد شد تا آلودگی را كاهش داده و كارایی را زیاد كند . اضافه كردن تنها ۵ درصد هیدروژن به گازوئیل می تواند به میزان قابل توجهی اكسید نیتروژن كه در آلودگی لایه ازن بسیار موثر است را كاهش دهد .
موتوری كه هیدروژن خالص می سوزاند , تقریباً هیچ آلودگی ندارد. شاید حدود ۱۰ تا ۲۰ سال به استفاده از اتومبیل شخصی مصرف كننده هیدروژن باقی مانده است .
● آینده هیدروژن
قبل از اینكه هیدروژن به عنوان یک سوخت مهم شناخته شود , سیستمهای جدید زیادی باید ساخته شود . ما به سیستمهایی نیاز خواهیم داشت كه هیدروژن بسازند, ذخیره كنتور انتقال دهند . ما به خطوط لوله و سلول سوختی اقتصادی نیاز خواهیم داشت مصرف كنندگان به تكنولوژی و آموزش استفاده از آن نیاز خواهند داشت .
