Mabapi le matla a moloko o latelang haeterojene

Re tla hlahisa "hydrogen", moloko o latelang oa matla o sa nke lehlakore la khabone. Haedrojene e arotsoe ka mefuta e meraro: "hydrogen e tala", "hydrogen e putsoa" le "hydrogen e putsoa", eo e 'ngoe le e 'ngoe ea eona e nang le mokhoa o fapaneng oa tlhahiso. Re tla boela re hlalose mokhoa o mong le o mong oa tlhahiso, thepa ea 'mele e le likarolo, mekhoa ea polokelo/lipalangoang, le mekhoa ea ts'ebeliso. 'Me ke tla boela ke hlahise hore na ke hobane'ng ha e le mohloli o ka sehloohong oa matla oa moloko o latelang.

Ho Hlahisa Haseterojene e Tala ka Elektrone

Ha o sebedisa haeterojene, ho bohlokwa ho "hlahisa haeterojene" leha ho le jwalo. Tsela e bonolo ka ho fetisisa ke ho "hlahisa metsi ka motlakase". Mohlomong o entse jwalo mahlaleng a sekolo sa mathomo. Tlatsa beaker ka metsi le dielektrode ka metsing. Ha betri e hokahantswe le dielektrode mme e fuwa matla, dikarabelo tse latelang di etsahala ka metsing le ho elektrode ka nngwe.
Ka har'a cathode, H+ le lielektrone lia kopana ho hlahisa khase ea haedrojene, ha anode e hlahisa oksijene. Leha ho le joalo, mokhoa ona o loketse liteko tsa mahlale a sekolo, empa ho hlahisa haedrojene indastering, mekhoa e sebetsang hantle e loketseng tlhahiso e kholo e tlameha ho lokisoa. Ke "electrolysis ea polymer electrolyte membrane (PEM)".
Mokhoeng ona, lera la polymer le kenellang hanyane le lumellang hore li-ion tsa haedrojene li fete le arotsoe pakeng tsa anode le cathode. Ha metsi a tšeloa ka har'a anode ea sesebelisoa, li-ion tsa haedrojene tse hlahisoang ke electrolysis li tsamaea ka har'a lera le kenellang hanyane ho ea ho cathode, moo li fetohang haedrojene ea limolek'hule. Ka lehlakoreng le leng, li-ion tsa oksijene li ke ke tsa feta ka har'a lera le kenellang hanyane 'me tsa fetoha limolek'hule tsa oksijene ka har'a anode.
Hape ho electrolysis ea metsi a alkaline, u hlahisa haeterojene le oksijene ka ho arola anode le cathode ka karohano eo li-ion tsa hydroxide feela li ka fetang ho eona. Ho phaella moo, ho na le mekhoa ea indasteri e kang electrolysis ea mouoane oa mocheso o phahameng.
Ka ho etsa lits'ebetso tsena ka tekanyo e kholo, ho ka fumanoa haeterojene e ngata. Ts'ebetsong ena, oksijene e ngata e hlahisoa (halofo ea haeterojene e hlahisoang), e le hore e se ke ea ba le tšusumetso e mpe tikolohong haeba e lokolloa sepakapakeng. Leha ho le joalo, electrolysis e hloka motlakase o mongata, kahoo haeterojene e se nang khabone e ka hlahisoa haeba e hlahisoa ka motlakase o sa sebeliseng mafura a khale, joalo ka li-turbine tsa moea le liphanele tsa letsatsi.
O ka fumana "haeterojene e tala" ka ho ntsha metsi ka motlakase o sebedisang eneji e hlwekileng.

Hape ho na le jenereithara ea haeterojene bakeng sa tlhahiso e kholo ea haeterojene ena e tala. Ka ho sebelisa PEM karolong ea electrolyzer, haeterojene e ka hlahisoa khafetsa.

Haedrojene e Putsoa e Entsoe ka Mafura a Fossil

Joale, litsela tse ling tsa ho etsa haeterojene ke life? Haeterojene e teng mafura a mesaletsa a kang khase ea tlhaho le mashala e le lintho tse ling ntle le metsi. Mohlala, nahana ka methane (CH4), karolo e ka sehloohong ea khase ea tlhaho. Ho na le liathomo tse 'ne tsa haeterojene mona. U ka fumana haeterojene ka ho ntša haeterojene ena.
E 'ngoe ea tsena ke ts'ebetso e bitsoang "ho fetola methane ka mouoane" e sebelisang mouoane. Mokhoa oa lik'hemik'hale oa mokhoa ona ke o latelang.
Jwalo ka ha o bona, carbon monoxide le haeterojene di ka ntshuwa molek'huleng e le nngwe ya methane.
Ka tsela ena, haeterojene e ka hlahisoa ka mekhoa e kang "ho fetola mouoane" le "pyrolysis" ea khase ea tlhaho le mashala. "Heterojene e putsoa" e bolela haeterojene e hlahisoang ka tsela ena.
Leha ho le jwalo, tabeng ena, carbon monoxide le carbon dioxide di hlahiswa e le dihlahiswa tse setseng. Kahoo o tlameha ho di sebedisa hape pele di lokollwa sepakapakeng. carbon dioxide e setseng, haeba e sa kgutle, e fetoha kgase ya haeterojene, e tsejwang e le "hydrogen e putswa".

Hydrogen ke Element ea Mofuta Ofe?

Haedrojene e na le nomoro ea athomo ea 1 'me ke karolo ea pele tafoleng ea periodic.
Palo ea liathomo ke eona e kholo ka ho fetisisa bokahohleng, e etsang hoo e ka bang 90% ea likarolo tsohle bokahohleng. Athomo e nyane ka ho fetisisa e nang le proton le elektrone ke athomo ea haedrojene.
Haedrojene e na le li-isotope tse peli tse nang le li-neutron tse hoketsoeng khubung. “Deuterium” e le 'ngoe e hoketsoeng ka neutron le “tritium” tse peli tse hoketsoeng ka neutron. Tsena le tsona ke thepa ea tlhahiso ea matla a kopaneng.
Ka hare ho naleli e kang letsatsi, ho etsahala kopano ea nyutlelie ho tloha haeterojene ho ea ho helium, e leng mohloli oa matla bakeng sa naleli hore e khanye.
Leha ho le jwalo, haeterojene ha se hangata e bang teng e le kgase Lefatsheng. Haeterojene e bopa metswako le dielemente tse ding tse kang metsi, methane, ammonia le ethanol. Kaha haeterojene ke karolo e bobebe, ha mocheso o ntse o phahama, lebelo la motsamao wa dimolek'hule tsa haeterojene le a eketseha, mme le phonyoha matla a lefatshe ho ya sebakeng se ka ntle.

Mokhoa oa ho Sebelisa Haedrojene? Sebelisa ka ho Chesa

Jwale, "hydrogen", e hohetseng tlhokomelo lefatsheng ka bophara jwalo ka mohlodi wa eneji wa moloko o latelang, e sebediswa jwang? E sebediswa ka ditsela tse pedi tse ka sehloohong: "ho tuka" le "sele ya mafura". A re qaleng ka tshebediso ya "ho tjhesa".
Ho na le mefuta e 'meli e meholo ea ho chesa e sebelisoang.
Ea pele ke ea rokete. Rokete ea H-IIA ea Japane e sebelisa khase ea haedrojene "hydrogen e metsi" le "oxygen e metsi" eo ​​le eona e leng boemong ba cryogenic e le mafura. Tsena tse peli lia kopanngoa, 'me matla a mocheso a hlahisoang ka nako eo a potlakisa ho kenngoa ha limolek'hule tsa metsi tse hlahisoang, li fofa sebakeng. Leha ho le joalo, hobane ke enjene e thata ka botekgeniki, ntle le Japane, ke United States, Europe, Russia, Chaena le India feela tse atlehileng ho kopanya mafura ana.
Ea bobeli ke tlhahiso ea motlakase. Tlhahiso ea motlakase ea turbine ea khase e boetse e sebelisa mokhoa oa ho kopanya haedrojene le oksijene ho hlahisa matla. Ka mantsoe a mang, ke mokhoa o shebang matla a mocheso a hlahisoang ke haedrojene. Litsing tsa motlakase tse futhumatsang, mocheso o tsoang mashaleng a tukang, oli le khase ea tlhaho o hlahisa mouoane o tsamaisang liturbine. Haeba haedrojene e sebelisoa e le mohloli oa mocheso, setsi sa motlakase se ke ke sa nka khabone.

Mokhoa oa ho Sebelisa Haedrojene? E Sebelisoa e le Sele ea Mafura

Tsela e 'ngoe ea ho sebelisa haeterojene ke e le sele ea mafura, e fetolang haeterojene ka ho toba hore e be motlakase. Haholo-holo, Toyota e hohetse tlhokomelo Japane ka ho khothaletsa likoloi tse tsamaisoang ke haeterojene ho fapana le likoloi tsa motlakase (EV) e le mokhoa o mong oa ho nka sebaka sa likoloi tsa peterole e le karolo ea mehato ea eona ea ho itšireletsa ho futhumala ha lefatše.
Haholo-holo, re etsa mokhoa o fapaneng ha re hlahisa mokhoa oa tlhahiso oa "hydrogen e tala". Foromo ea lik'hemik'hale ke e latelang.
Haeterojene e ka hlahisa metsi (metsi a chesang kapa mouoane) ha e ntse e hlahisa motlakase, 'me e ka hlahlojoa hobane ha e behe moroalo tikolohong. Ka lehlakoreng le leng, mokhoa ona o na le katleho e tlase ea tlhahiso ea motlakase ea 30-40%, 'me o hloka platinum e le sesebelisoa sa ho baka mathata, kahoo ho hlokahala litšenyehelo tse eketsehileng.
Hona jwale, re sebedisa disele tsa mafura tsa polymer electrolyte (PEFC) le disele tsa mafura tsa phosphoric acid (PAFC). Haholo-holo, dikoloi tsa disele tsa mafura di sebedisa PEFC, kahoo ho ka lebellwa hore e tla ata nakong e tlang.

Na Polokelo ea Haedrojene le Lipalangoang li Sireletsehile?

Hona jwale, re nahana hore o a utlwisisa hore na khase ya haeterojene e etswa le ho sebediswa jwang. Jwale o boloka haeterojene ena jwang? O e fumana jwang moo o e hlokang? Ho thweng ka tshireletso ka nako eo? Re tla hlalosa.
Ha e le hantle, haeterojene le yona ke ntho e kotsi haholo. Qalong ya lekgolo la bo20 la dilemo, re ne re sebedisa haeterojene e le kgase ho phaphametsa dibalune, dibalune le difofane sepakapakeng hobane ho ne ho le bobebe haholo. Leha ho le jwalo, ka la 6 Motsheanong, 1937, New Jersey, USA, "ho phatloha ha sekepe sa moya sa Hindenburg" ho etsahetse.
Ho tloha ha kotsi e etsahala, ho 'nile ha tsejoa haholo hore khase ea haedrojene e kotsi. Haholo-holo ha e tuka, e tla phatloha ka matla ka oksijene. Ka hona, "ipoloke hole le oksijene" kapa "ipoloke hole le mocheso" ke habohlokoa.
Kamora ho nka mehato ena, re ile ra tla le mokhoa oa ho romella thepa.
Haeterojene ke khase mochesong oa kamore, kahoo leha e ntse e le khase, e kholo haholo. Mokhoa oa pele ke ho sebelisa khatello e phahameng le ho hatella joalo ka silindara ha u etsa lino tse nang le khabone. Lokisetsa tanka e khethehileng ea khatello e phahameng 'me u e boloke tlas'a maemo a khatello e phahameng joalo ka 45Mpa.
Toyota, e hlahisang likoloi tsa sele ea mafura (FCV), e ntse e hlahisa tanka ea haedrojene e nang le khatello e phahameng ea resin e ka mamellang khatello ea 70 MPa.
Mokhoa o mong ke ho pholisa ho fihlela ho -253°C ho etsa haeterojene e metsi, le ho e boloka le ho e tsamaisa ka litanka tse khethehileng tse futhumatsang mocheso. Joalo ka LNG (khase ea tlhaho e metsi) ha khase ea tlhaho e tsoa linaheng tse ling, haeterojene e metsi nakong ea lipalangoang, e fokotsang bophahamo ba eona ho 1/800 ea boemo ba eona ba khase. Ka 2020, re phethile mochini oa pele oa haeterojene o metsi lefatšeng. Leha ho le joalo, mokhoa ona ha o lokele likoloi tsa sele ea mafura hobane o hloka matla a mangata ho pholisa.
Ho na le mokhoa oa ho boloka le ho romela ka litankeng tse kang ena, empa re boetse re ntse re ntlafatsa mekhoa e meng ea ho boloka haeterojene.
Mokhoa oa polokelo ke ho sebelisa metsoako ea polokelo ea haeterojene. Haeterojene e na le thepa ea ho kenella litšepeng ebe ea li senya. Ena ke ntlha ea nts'etsopele e ileng ea hlahisoa United States lilemong tsa bo-1960. JJ Reilly le ba bang. Liteko li bontšitse hore haeterojene e ka bolokoa le ho lokolloa ho sebelisoa motsoako oa magnesium le vanadium.
Ka mor'a moo, o ile a atleha ho hlahisa ntho e kang palladium, e ka monyang haeterojene ka makhetlo a 935 bophahamo ba eona.
Molemo oa ho sebelisa motsoako ona ke hore o ka thibela likotsi tsa ho lutla ha haeterojene (haholo-holo likotsi tsa ho phatloha). Ka hona, e ka bolokoa le ho tsamaisoa ka mokhoa o sireletsehileng. Leha ho le joalo, haeba u sa ele hloko 'me u e siea tikolohong e fosahetseng, metsoako ea polokelo ea haeterojene e ka lokolla khase ea haeterojene ha nako e ntse e ea. Esita le tlhase e nyane e ka baka kotsi ea ho phatloha, kahoo ela hloko.
Hape e na le bothata ba hore ho monya haeterojene khafetsa le ho e ntsha ho lebisa ho qhibiliheng le ho fokotsa sekhahla sa ho monya haeterojene.
E 'ngoe ke ho sebelisa liphaephe. ​​Ho na le boemo ba hore e tlameha ho ba e sa hatelletsoeng le e nang le khatello e tlase ho thibela ho thibana ha liphaephe, empa molemo ke hore liphaephe tse teng tsa khase li ka sebelisoa. Tokyo Gas e entse mosebetsi oa kaho ho Harumi FLAG, e sebelisa liphaephe tsa khase tsa toropo ho fana ka haeterojene liseleng tsa mafura.

Mokhatlo oa Bokamoso o Thehiloeng ke Matla a Hydrogen

Qetellong, ha re nahaneng ka karolo eo haeterojene e ka e bapalang sechabeng.
Habohlokoa le ho feta re batla ho kgothaletsa setjhaba se se nang khabone, re sebedisa haeterojene ho hlahisa motlakase ho ena le ho sebedisa e le matla a mocheso.
Ho ena le ho sebelisa lifeme tse kholo tsa motlakase tse futhumatsang, malapa a mang a hlahisitse litsamaiso tse kang ENE-FARM, tse sebelisang haeterojene e fumanoang ka ho fetola khase ea tlhaho ho hlahisa motlakase o hlokahalang. Leha ho le joalo, potso ea hore na ho etsoe eng ka lihlahisoa tse setseng tsa ts'ebetso ea ho fetola e ntse e le teng.

Nakong e tlang, haeba potoloho ea haedrojene ka boeona e eketseha, joalo ka ho eketsa palo ea liteishene tsa ho tlatsa haedrojene, ho tla khoneha ho sebelisa motlakase ntle le ho ntša carbon dioxide. Motlakase o hlahisa haedrojene e tala, ehlile, kahoo o sebelisa motlakase o hlahisoang ke khanya ea letsatsi kapa moea. Matla a sebelisoang bakeng sa electrolysis e lokela ho ba matla a ho thibela bongata ba tlhahiso ea motlakase kapa ho tjhaja betri e ka tjhajwang hape ha ho na le matla a mangata a tsoang matla a tlhaho. Ka mantsoe a mang, haedrojene e boemong bo tšoanang le betri e ka tjhajwang hape. Haeba sena se etsahala, qetellong ho tla khoneha ho fokotsa tlhahiso ea motlakase. Letsatsi leo enjene ea ka hare ea mollo e nyamelang likoloing le atamela ka potlako.

Haeterojene e ka boela ea fumanoa ka tsela e 'ngoe. Ha e le hantle, haeterojene e ntse e le sehlahisoa se tsoang tlhahisong ea caustic soda. Har'a lintho tse ling, ke sehlahisoa se tsoang tlhahisong ea coke ho etseng tšepe. Haeba u kenya haeterojene ena kabong, u tla khona ho fumana mehloli e mengata. Khase ea haeterojene e hlahisoang ka tsela ena e boetse e fanoa ke liteishene tsa haeterojene.

A re shebeng bokamoso haholoanyane. Bongata ba matla a lahlehang le bona ke bothata ka mokhoa oa phetiso o sebelisang lithapo ho fana ka motlakase. Ka hona, nakong e tlang, re tla sebelisa haedrojene e tlisoang ke liphaephe, joalo ka litanka tsa carbonic acid tse sebelisoang ho etsa lino tse nang le carbonate, 'me re reke tanka ea haedrojene lapeng ho hlahisa motlakase bakeng sa lelapa le leng le le leng. Lisebelisoa tsa selefouno tse sebetsang ka libeteri tsa haedrojene li se li tloaelehile. Ho tla ba monate ho bona bokamoso bo joalo.