ไฮโดรเจนคืออะไร และทำไมต้องไฮโดรเจน?

ไฮโดรเจนซึ่งเป็นองค์ประกอบที่มีมากที่สุดในจักรวาล มีต้นกำเนิดตั้งแต่ช่วงแรกๆ หลังบิกแบง บนพื้นผิวโลก มีความอุดมสมบูรณ์เป็นอันดับสาม รองจากออกซิเจนและซิลิคอน

ความเก่งกาจของไฮโดรเจนพบการประยุกต์ใช้ได้หลายวิธี ภายใต้สภาวะอุณหภูมิและความดันสูง มันสามารถทำปฏิกิริยากับไนโตรเจนเพื่อให้ได้แอมโมเนีย ก๊าซไร้กลิ่นนี้ ขึ้นชื่อเรื่องกลิ่นคาว มีบทบาทสำคัญในการผลิตปุ๋ยและกรดไนตริก

ไฮโดรเจนที่ได้จากก๊าซมีเทนหรือที่เรียกว่าก๊าซธรรมชาติ ถูกนำมาใช้ในกระบวนการผลิตเมทานอล สารเคมีอุตสาหกรรมที่สำคัญนี้ทำหน้าที่เป็นตัวทำละลาย เชื้อเพลิง และสารตั้งต้นสำหรับสารประกอบอื่นๆ เช่น ฟอร์มาลดีไฮด์ ซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมพลาสติก นอกจากนี้เมทานอลยังสามารถเปลี่ยนเป็นน้ำมันเบนซินสังเคราะห์ได้ทันที

โรงกลั่นน้ำมันอาศัยไฮโดรเจนในปริมาณมากสำหรับกระบวนการต่างๆ เช่น ไฮโดรแคร็กกิ้ง ซึ่งเกี่ยวข้องกับการสลายโมเลกุลไฮโดรคาร์บอนขนาดใหญ่ให้มีขนาดเล็กลงและมีคุณค่ามากขึ้น เช่น ออกเทน

ในอุตสาหกรรมอาหาร ก๊าซไฮโดรเจนช่วยอำนวยความสะดวกในการเปลี่ยนน้ำมัน เช่น น้ำมันเมล็ดทานตะวันให้เป็นสารกึ่งแข็ง จึงสามารถนำไปใช้เป็นสเปรดได้ เช่น เนยเทียม

การใช้ไฮโดรเจนเพิ่มเติมนั้นครอบคลุมบทบาทของมันในฐานะเชื้อเพลิงจรวด ดังที่เห็นในเครื่องยนต์หลักของกระสวยอวกาศ เช่นเดียวกับการใช้งานในการเชื่อม การผลิตกรดไฮโดรคลอริก และการลดปริมาณแร่โลหะ เช่น ทังสเตนออกไซด์ ให้เป็นโลหะบริสุทธิ์

การใช้ไฮโดรเจนที่โดดเด่นอีกประการหนึ่งอยู่ในเซลล์เชื้อเพลิง ซึ่งทำหน้าที่เป็นแหล่งพลังงานแบบชาร์จได้สำหรับเครื่องใช้ไฟฟ้าสมัยใหม่ เช่น โทรศัพท์มือถือ ไอพอด เครื่องมือไฟฟ้าไร้สาย และกล้องวิดีโอ

เซลล์เชื้อเพลิงได้รับการออกแบบอย่างชาญฉลาดเพื่อให้แน่ใจว่าสารทำปฏิกิริยาเคมีจะไหลสม่ำเสมอโดยไม่จำเป็นต้องชาร์จใหม่ ช่วยให้สามารถทำงานได้อย่างต่อเนื่องตราบเท่าที่ยังมีสารทำปฏิกิริยาอยู่อย่างสม่ำเสมอ

เซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจน-ออกซิเจนมีข้อได้เปรียบที่โดดเด่นในแง่ของลักษณะน้ำหนักเบาและประสิทธิภาพสูง พวกเขาผลิตน้ำเป็นผลพลอยได้เท่านั้นจึงเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม นอกจากนี้ การทำงานของเซลล์เชื้อเพลิงยังก่อให้เกิดความร้อนเป็นผลพลอยได้ ซึ่งสามารถนำมาใช้ประโยชน์ได้อย่างมีประสิทธิผล ในภารกิจอวกาศ เซลล์เชื้อเพลิงที่ติดตั้งบนกระสวยอวกาศให้พลังงานเทียบเท่ากับแบตเตอรี่ที่มีน้ำหนักมากกว่าสิบเท่า ขณะเดียวกันก็ผลิตน้ำและความร้อนสำหรับการใช้งานของลูกเรือด้วย

ความนิยมที่เพิ่มขึ้นของยานพาหนะที่ใช้พลังงานไฮโดรเจนที่ใช้เทคโนโลยีเซลล์เชื้อเพลิง บ่งบอกถึงแนวโน้มที่เพิ่มขึ้นต่อโซลูชั่นการขนส่งที่คำนึงถึงสิ่งแวดล้อม

โปรดทราบว่าข้อความข้างต้นเป็นองค์ประกอบที่เป็นเอกลักษณ์และไม่ได้อาศัยแหล่งข้อมูลภายนอกอื่นๆ หรือเนื้อหาที่ Google สร้างขึ้น