Hidrojen; doktorun elinde bir neşter, katilin elinde bir bıcak olabilecek nitelikte dunyada en cok bulunan element ve gazdır.
Hidrojen, yeryuzundeki en hafif, en basit ve en bol bulunan elementtir. Evrenin temel enerji kaynağıdır ve yaklaşık yuzde 75 ’ini oluşturur. Bilinen butun yakıtlar arasında en yuksek enerji iceriğine sahip olan hidrojen, ozellikle ulaşım aracları icin alternatif bir enerji kaynağıdır. Kotu amaclarla kullanıldığında bir katliam aracı da olabilir. Hayatımızda onemli bir yer tutar hidrojenin hikÂyesi oldukca uzun…
[h=4]Tarihcesi [/h]Hidrojen, Osmanlıca “su yapan” anlamındaki muvellidulm kelimesinin karşılığıdır. Yunanca da yine “su yapan” anlamındaki “hidrogenes” kelimesi ile ifade edilir. Hidrojen 1500 ’lu yıllarda keşfedilmiş, 1700 ’lu yıllarda yanma ozelliği fark edilmiş bir gazdır.
Hidrojenin gelişimiyle ilgili bazı tarihler şoyle;
İlk olarak 16. yuzyılda İsvicreli simyacı Paracelsus, asitlerin metaller uzerindeki etkilerine yonelik araştırmaları sırasında hidrojeni elde etti.
İngiliz kimyager Henry Cavendish ise, 1776 yılında hidrojenin niteliği, fiziksel ve kimyasal ozellikleri gibi konularda calışmalar yaptı. Suyun oksijen ve hidrojenden meydana geldiğini ispatlayan Cavendish, hidrojeni “yanan hava” olarak adlandırdı, element olduğunu ispatladı.
Fransız kimyacı ve fizikci Antonie-Laurent de Lavoisier, 1781 yılında bu yanan gaza “hidrojen” adını verdi.
1782 ’de Jacques Charles tarafından ilk hidrojen gazı elde edildi.
1800 yılında İngiliz bilim adamları William Nicholson ve Anthony Carlisle suya elektrik akımı uygulayarak yani elektroliz yontemi ile hidrojen gazı uretildi.
1898 yılında sıvılaştırılan hidrojen, 1929 yılında saf olarak elde edildi.
İlk hidrojen bombası 1954 yılında ABD ’nin Bikini Atoll ’daki patlatıldı ve bir ada yok oldu. Deneme sırasında 1,6 kilometre capında ve 6 metre derinliğinde cukur oluştu.
Hidrojen enerjisi ile ilgili calışmalar 1955 yılında başladı.
1980 ’li yıllarda da hidrojen prosesleri gelişmeye başladı.
Gecmişte balonlar ve zeplin adı hava araclarında hidrojen kullanılırdı. Ancak cok tehlikeli olduğu icin ve cok yer kapladığı icin helyum gazına donuldu.
[h=3]Fiziksel ve Kimyasal Ozellikleri [/h]Hidrojenin kimyasal sembolu “H”dir. Atom numarası 1, atom ağırlığı 1,008 ’dir. Element tablosunun 1-A grubunda yer alır. Alkali metal olmamasına rağmen alkali metal grubunda yer alır. Bunun nedeni, periyodik cetvelde +1 değerlikli olmasıdır. Sadece bir katmanı vardır. Ergime noktası -257 derece, kaynama noktası -253 derecedir. Kaynama noktasında sıvı hale getirilebilir. Tatsız, renksiz, kokusuz, zehirsiz bir gazdır. Havadan 14,4 kat daha hafiftir.
İndirgen bir ozelliğe sahip gazdır. Metal oksitleri metale indirgeyebilir. Kurşun ve bakır gibi değerli metallerin oksitlerini indirger. İki atomlu molekuler bir yapıya sahiptir. Hidrojen molekulunden serbest hidrojen atomu elde etmek icin cok buyuk enerji gerekir. Hidrojen atomları arasında kovalent bağ vardır. Bileşikleri bakımından en zengin ametal elementtir. Asal gazlar haric butun elementlerle reaksiyona girebilir. Alkali metaller, kalsiyum ve baryum gibi elementlerle iyonik bileşikler oluşturur. Flor, brom, krom ve iyotla yaptığı bileşiklerin sudaki cozeltileri asidi meydana getirir. Suda cok az erir. Gozenekli yuzeylerden kolayca gecerek, yayılır (difuzyon). Kızgın demir, platin ve iridyum gibi metallerden sızabilir. Bu sebeple celik kaplarda depolanabilir.
Kolay yanabilen hidrojen, yuzde 4-74 oranları arasında havaya karıştığında ceşitli şiddetlerde patlamaya yol acabilir. 700 derecede tutuşur. Hidrojen ve oksijen yakıldığında yuksek sıcaklıkta alev elde edilir. Bu alevin derecesi 1500 dereceye kadar cıkabilir. İki hacim hidrojen ile bir hacim oksijen karşımı alevle patlar. Yandığında cevreye zarar vermez. Hidrojenin atığı sadece su veya su buharıdır. Soluk ve mavi bir alevi vardır. Halojenler ve bor gibi elementlerle oluşturduğu bileşikler ucucudur. İyi bir ısı iletkenidir.
Doğada bol miktarda bulunan hidrojen, atmosferin en ust tabalarında da vardır. Sabit yıldızların atmosferinde genellikle elementel hidrojen hakimdir. Evrende atomik veya plazma halindedir, normal şartlar altında biatomiktir. İcinde olduğumuz hava da cok az miktarda su buharı halinde hidrojen icerir. Yeryuzunde genellikle bileşikler halinde bulunur, serbest olarak az miktardadır. Bazı mineral ve tuzlarda kristal suyu olarak rastlanır. Dunyayı meydana getiren elementler arasında atom yuzdesi oranı 15,5 ’tir.
En onemli hidrojen bileşiği ve kaynağı sudur. Sudaki hidrojen miktarı yuzde 11 oranındadır. Oksijenle bileşerek suyu oluşturan hidrojen, canlıların yapısında ve maden filizlerinde de bulunur. Karbon bileşiği akaryakıtları ve yanıcı gazları oluşturur. En fazla su, azot ve karbonlu bileşiklerde bulunur. Komur depolarında, gaz kuyularında ve organik bozulmalarda hidrojene rastlanır. Organik bileşiklerde karbonla birlikte yer alır. Komurden imal edilen gaz yakıt olan havagazı, yuzde 50 oranında hidrojen icerir.
Hidrojenin ozellikleri ile ilgili son gunlerdeki bir gelişmeyi de not duşelim: Bilim adamları yaptıkları calışmalar sonucu metalik hidrojen uretmeyi başardıklarını acıkladı. Metalik hidrojenin hem sıvı hem de katı olabileceği iddia edilirken, gizemli bir madde haline gelen metalik hidrojenle ilgili onumuzdeki yıllarda onemli sonuclar alınacağı aşikÂr…
[h=3]Nasıl Elde Edilir? [/h]Hidrojenin uretimi, saflaştırılması ve sıvılaştırılması oldukca guctur. Elde edilmesi icin ceşitli yontemler kullanılır. Bu yontemler şu şekilde uygulanır;
Suyun elektorlize edilmesi yani elektrik akımı verilerek bileşiklerinin ayrılması yontemi ile hidrojen ve oksijen ayrıştırılır. Bu yontemle hidrojen katotta birikir.
Sodyum, potasyum ve lityum gibi bazı metallere normal sıcaklıkta su etkisiyle hidrojen acığa cıkarılır.
Komurun koklaştırılması işlemi sırasında kızgın kok komuru uzerinden su buharı gecirildiğinde hidrojen ve karbonmonoksit karışımı “su gazı” adı verilen bir gaz acığa cıkar. Bu gaz soğutulup basınc uygulandığında hidrojen acığa cıkar ve karbonmonoksit sıvılaşır.
Soy olmayan madenlerle hidroklorik asit reaksiyona sokulduğunda da hidrojen acığa cıkar.
Fosil yakıtlardan termokimyasal yontemlerle elde edilebilmektedir.
Yeşil yosunlarla doğal fotosentez işlemleri ile hidrojen elde etmek mumkun.
Laboratuvar ortamında kalsiyum hidrur ile suyun reaksiyona sokulmasıyla veya seyreltik sulfurik asit ile demirin reaksiyonu sonucu hidrojen gazı elde edilebilir.
Guneş enerjisi ve turevleri, ruzgÂr, dalga ve biyokutleler ile de elde edilebilir. Guneş enerjisi ile elde edilen hidrojen yakıtı cevre dostu bir yakıttır.
[h=3]Nerelerde Kullanılır? [/h]Isı ve patlama enerjisi gerektiren her alan ve urunde kullanılabilir. Cevre dostu, temiz ve kolay kullanımlıdır.
Komurden benzin elde etmek icin hidrojen kullanılır. Ayrıca, organik bileşiklerin sentetik olarak elde edilmesinde, sıvı yağlardan katı yağ uretiminde de kullanılır. Hidrojen uretiminin ucte ikisi amonyak elde etmek icin kullanılır. Ayrıca petrol rafinesi icin onemli bir gazdır. Metanol uretimi icin kullanıldığı gibi havayla soğutulamayan dinamo gibi parcaların soğutulmasında da hidrojenden faydalanılır. Elektrik enerjisi uretiminde de kullanılabilmektedir.
Kullanıldığı bazı urunler şunlardır; margarin, organik bileşikler, plastikler, kaynak yakıtı, fuze ve roket yakıtı, otomobil yakıtları…
[h=4]Hidrojen Enerjisi ve Yakıtı Nedir? [/h]Dunyanın enerji ihtiyacı giderek artıyor ve enerji kaynakları olan fosil kaynaklar azalıyor. Bunun dışında fosil yakıtların cevreye verdiği zarar da duşunulurse hidrojen cok ideal bir enerji taşıyıcısı ve alternatifidir. Bu sebeple son zamanlarda hidrojen enerjisi ve yakıtı uzerinde yapılan araştırmalarda onemli gelişmeler kaydedildi.
Hidrojen yakıtı doğal değildir. Su, fosil yakıtlar ve biyokutle gibi urunlerden elde edilen sentetik bir yakıttır. Temiz ve yenilenebilir bir enerji kaynağıdır. Hidrojen yakıtı; kara ve hava ulaşım araclarında kullanılabilmektedir. Uzay aracları ve roketlerde de hidrojen yakıtı kullanılmaktadır. Guc uniteleri, cep telefonları ve bilgisayarlar gibi bazı mobil urunlerde de kullanılmasıyla ilgili araştırma ve geliştirme calışmaları yurutuluyor.
Hidrojen, onumuzdeki yıllarda yakıt olarak butun araclarda kullanılabilecektir. Bununla ilgili bazı otomobil firmaları hidrojenle calışan araclar uretmeye başladı. Bazı ulkelerde de hidrojen yakıtı istasyonları kurulmaya başlandı. Hidrojen enerjisi, gelişen teknolojiyle fosil yakıtlarına bağımlılığı da minimuma indirebilecek alternatif olarak onemini koruyor.
En yuksek enerji iceren gaz olan hidrojenin 1 kilogramının enerjisi; 2 kilogram doğalgaz ve yaklaşık 3 kilogram akaryakıtın enerjisine eşittir. Akaryakıttan yaklaşık 1,33 kat daha verimlidir. Ancak normal yakıtlardan 3 kat daha pahalıdır. Gelişen teknolojilerle maliyet duşurucu yontemler geliştirildikce yaygın bir enerji kaynağı olarak kullanılabilecektir.
Hidrojen enerjisi elde etmek icin yakma ve yakıt pili gibi yontemler kullanılıyor. Yakma yonteminde hidrojen, doğalgaz ve benzin gibi yakılıyor. Bu yontemde acığa cıkan emisyon oranı doğalgaz ve benzine gore cok duşuktur. Yakıt pili yonteminde de hidrojen ve oksijenle elektrik akımı uretiliyor. Yakma yontemine gore daha verimli bir yontemdir ve araclarda kullanılmaya başlanan hidrojen enerjisi bu yontemle elde edilir. Bu yontemin cevreye zararlı emisyon değeri sıfırdır.
2003 yılından bu yana bazı otomobil markaları bazı modellerinde yakıt pilli, basınclı veya sıvı hidrojen depoları uretmişlerdir. Hidrojenle calışan yakıt pilleri cok buyuk ve ağır olduğundan otomobiller icin en buyuk handikaptır. Hidrojenle calışan otomobil modelleri icin katı, gaz veya sıvı hidrojen depolama yontemleriyle ilgili calışmalar ve testler devam ediyor. Hidrojen yakıtlı icten yanmalı araclar geliştirilmektedir. NASA ve bazı ucak firmaları da hidrojen ile calışan gaz turbinleri ve yakıt pilleri ile calışan ucak ve uzay aracları geliştirme calışmaları yurutmektedir.
[h=4]Hidrojenin Depolanması [/h]Hidrojen, boru hatları veya tankerlerle taşınabilir, depolanabilir. Duşuk yoğunluklu bir gaz olduğu icin gaz hali cok yer kaplar. Bu sebeple gaz formu basınclı tupler veya tanklarda depolanmaktadır. Basınclı depolamadan dolayı hidrojen tank veya depolarının guvenliği ve sağlamlığı cok onemli…
Sıvı ve kimyasal bileşik olarak da depolanabiliyor. Hidrojeni sıvılaştırmak cok enerji gerektiriyor. Basit bir formulle; 1 birim sıvı hidrojen elde etmek icin 3 birim enerji harcamak gerekiyor. Hidrojen, helyumdan sonra sıvılaştırılması en zor gazdır.
Katı hidrojenin depolanması icin de metal hidritler kullanılıyor. Metal hidrit gozenekleri hidrojeni bunyesine cekiyor. Metal hidritler cok ağır olduğundan katı hidrojen icin nano teknoloji ile hafif depolama sistemleri geliştirilmektedir.
[h=4]Hidrojen Bombası Nedir? [/h]Hidrojen bombası, diğer adıyla fuzyon bombası, kontrolsuz termonukleer enerji sağlayabilen yıkıcı bir nukleer silahtır.
Hidrojen bombası basit bir anlatımla şoyle elde edilir; hidrojenin izotopları olan doteryum ve trityum cekirdeklerinin kaynaşması işlemine “fuzyon” adı verilir. Bu işlemde ortaya cıkan reaksiyonun zincirleme olarak devam ettirilmesi ile hidrojen bombası elde edilir. Hidrojen bombasının yuksek patlama gucu, hidrojen atomlarının birleşerek helyum atom yapısına donuştuğu termonukleer tepkime sonucu ortaya cıkar.
Hidrojen bombası patlamasıyla oluşan şok dalgası kilometrelerce yayılarak binaları yerler bir eder ve canlıları yok eder. Bomba patladığında yaydığı ışık kilometrelerce uzaktan gorulebilir ve gozlere zarar verebilir. Yaydığı yuksek ısı 26 kilometre uzaktaki ağacları bile yakabilir. Bir termonukleer bombanın gucu 1 milyon ton dinamitin gucune eşittir. Bu guc, “megaton” olarak ifade edilir. Gucu 60 megatona kadar cıkabiliyor.
Atom bombasından daha buyuk tahrip gucu vardır. Hidrojenin tarihcesinde de bahsettiğimiz gibi ilk hidrojen bombası 1954 yılında Amerika ’daki bir adada denendi ve adayı yok etti. Bu bombanın gucu, Hiroşima ve Nagazaki ’ye atılan atom bombalarının bin katı daha fazla guce sahipti.
Hidrojen bombası 1970 ’de uluslararası bir anlaşmayla yasaklandığı halde gunumuzde dunya uzerinde 20 binden fazla hidrojen bombası olduğu tahmin ediliyor. ABD, Rusya, Cin, İngiltere ve Fransa ’nın hidrojen bombasına sahip ulkeler. Hindistan da hidrojen bombası uretme aşamasında. Kuzey Kore de hidrojen bombasına sahip olduğunu ve bombayı denediğini iddia ederek duşman ulkelere gozdağı veriyor.
Hidrojen, yeryuzundeki en hafif, en basit ve en bol bulunan elementtir. Evrenin temel enerji kaynağıdır ve yaklaşık yuzde 75 ’ini oluşturur. Bilinen butun yakıtlar arasında en yuksek enerji iceriğine sahip olan hidrojen, ozellikle ulaşım aracları icin alternatif bir enerji kaynağıdır. Kotu amaclarla kullanıldığında bir katliam aracı da olabilir. Hayatımızda onemli bir yer tutar hidrojenin hikÂyesi oldukca uzun… [h=4]Tarihcesi [/h]Hidrojen, Osmanlıca “su yapan” anlamındaki muvellidulm kelimesinin karşılığıdır. Yunanca da yine “su yapan” anlamındaki “hidrogenes” kelimesi ile ifade edilir. Hidrojen 1500 ’lu yıllarda keşfedilmiş, 1700 ’lu yıllarda yanma ozelliği fark edilmiş bir gazdır.
Hidrojenin gelişimiyle ilgili bazı tarihler şoyle;
İlk olarak 16. yuzyılda İsvicreli simyacı Paracelsus, asitlerin metaller uzerindeki etkilerine yonelik araştırmaları sırasında hidrojeni elde etti.
İngiliz kimyager Henry Cavendish ise, 1776 yılında hidrojenin niteliği, fiziksel ve kimyasal ozellikleri gibi konularda calışmalar yaptı. Suyun oksijen ve hidrojenden meydana geldiğini ispatlayan Cavendish, hidrojeni “yanan hava” olarak adlandırdı, element olduğunu ispatladı.
Fransız kimyacı ve fizikci Antonie-Laurent de Lavoisier, 1781 yılında bu yanan gaza “hidrojen” adını verdi.
1782 ’de Jacques Charles tarafından ilk hidrojen gazı elde edildi.
1800 yılında İngiliz bilim adamları William Nicholson ve Anthony Carlisle suya elektrik akımı uygulayarak yani elektroliz yontemi ile hidrojen gazı uretildi.
1898 yılında sıvılaştırılan hidrojen, 1929 yılında saf olarak elde edildi.
İlk hidrojen bombası 1954 yılında ABD ’nin Bikini Atoll ’daki patlatıldı ve bir ada yok oldu. Deneme sırasında 1,6 kilometre capında ve 6 metre derinliğinde cukur oluştu.
Hidrojen enerjisi ile ilgili calışmalar 1955 yılında başladı.
1980 ’li yıllarda da hidrojen prosesleri gelişmeye başladı.
Gecmişte balonlar ve zeplin adı hava araclarında hidrojen kullanılırdı. Ancak cok tehlikeli olduğu icin ve cok yer kapladığı icin helyum gazına donuldu.
[h=3]Fiziksel ve Kimyasal Ozellikleri [/h]Hidrojenin kimyasal sembolu “H”dir. Atom numarası 1, atom ağırlığı 1,008 ’dir. Element tablosunun 1-A grubunda yer alır. Alkali metal olmamasına rağmen alkali metal grubunda yer alır. Bunun nedeni, periyodik cetvelde +1 değerlikli olmasıdır. Sadece bir katmanı vardır. Ergime noktası -257 derece, kaynama noktası -253 derecedir. Kaynama noktasında sıvı hale getirilebilir. Tatsız, renksiz, kokusuz, zehirsiz bir gazdır. Havadan 14,4 kat daha hafiftir.
İndirgen bir ozelliğe sahip gazdır. Metal oksitleri metale indirgeyebilir. Kurşun ve bakır gibi değerli metallerin oksitlerini indirger. İki atomlu molekuler bir yapıya sahiptir. Hidrojen molekulunden serbest hidrojen atomu elde etmek icin cok buyuk enerji gerekir. Hidrojen atomları arasında kovalent bağ vardır. Bileşikleri bakımından en zengin ametal elementtir. Asal gazlar haric butun elementlerle reaksiyona girebilir. Alkali metaller, kalsiyum ve baryum gibi elementlerle iyonik bileşikler oluşturur. Flor, brom, krom ve iyotla yaptığı bileşiklerin sudaki cozeltileri asidi meydana getirir. Suda cok az erir. Gozenekli yuzeylerden kolayca gecerek, yayılır (difuzyon). Kızgın demir, platin ve iridyum gibi metallerden sızabilir. Bu sebeple celik kaplarda depolanabilir.
Kolay yanabilen hidrojen, yuzde 4-74 oranları arasında havaya karıştığında ceşitli şiddetlerde patlamaya yol acabilir. 700 derecede tutuşur. Hidrojen ve oksijen yakıldığında yuksek sıcaklıkta alev elde edilir. Bu alevin derecesi 1500 dereceye kadar cıkabilir. İki hacim hidrojen ile bir hacim oksijen karşımı alevle patlar. Yandığında cevreye zarar vermez. Hidrojenin atığı sadece su veya su buharıdır. Soluk ve mavi bir alevi vardır. Halojenler ve bor gibi elementlerle oluşturduğu bileşikler ucucudur. İyi bir ısı iletkenidir.
Doğada bol miktarda bulunan hidrojen, atmosferin en ust tabalarında da vardır. Sabit yıldızların atmosferinde genellikle elementel hidrojen hakimdir. Evrende atomik veya plazma halindedir, normal şartlar altında biatomiktir. İcinde olduğumuz hava da cok az miktarda su buharı halinde hidrojen icerir. Yeryuzunde genellikle bileşikler halinde bulunur, serbest olarak az miktardadır. Bazı mineral ve tuzlarda kristal suyu olarak rastlanır. Dunyayı meydana getiren elementler arasında atom yuzdesi oranı 15,5 ’tir.
En onemli hidrojen bileşiği ve kaynağı sudur. Sudaki hidrojen miktarı yuzde 11 oranındadır. Oksijenle bileşerek suyu oluşturan hidrojen, canlıların yapısında ve maden filizlerinde de bulunur. Karbon bileşiği akaryakıtları ve yanıcı gazları oluşturur. En fazla su, azot ve karbonlu bileşiklerde bulunur. Komur depolarında, gaz kuyularında ve organik bozulmalarda hidrojene rastlanır. Organik bileşiklerde karbonla birlikte yer alır. Komurden imal edilen gaz yakıt olan havagazı, yuzde 50 oranında hidrojen icerir.
Hidrojenin ozellikleri ile ilgili son gunlerdeki bir gelişmeyi de not duşelim: Bilim adamları yaptıkları calışmalar sonucu metalik hidrojen uretmeyi başardıklarını acıkladı. Metalik hidrojenin hem sıvı hem de katı olabileceği iddia edilirken, gizemli bir madde haline gelen metalik hidrojenle ilgili onumuzdeki yıllarda onemli sonuclar alınacağı aşikÂr…
[h=3]Nasıl Elde Edilir? [/h]Hidrojenin uretimi, saflaştırılması ve sıvılaştırılması oldukca guctur. Elde edilmesi icin ceşitli yontemler kullanılır. Bu yontemler şu şekilde uygulanır;
Suyun elektorlize edilmesi yani elektrik akımı verilerek bileşiklerinin ayrılması yontemi ile hidrojen ve oksijen ayrıştırılır. Bu yontemle hidrojen katotta birikir.
Sodyum, potasyum ve lityum gibi bazı metallere normal sıcaklıkta su etkisiyle hidrojen acığa cıkarılır.
Komurun koklaştırılması işlemi sırasında kızgın kok komuru uzerinden su buharı gecirildiğinde hidrojen ve karbonmonoksit karışımı “su gazı” adı verilen bir gaz acığa cıkar. Bu gaz soğutulup basınc uygulandığında hidrojen acığa cıkar ve karbonmonoksit sıvılaşır.
Soy olmayan madenlerle hidroklorik asit reaksiyona sokulduğunda da hidrojen acığa cıkar.
Fosil yakıtlardan termokimyasal yontemlerle elde edilebilmektedir.
Yeşil yosunlarla doğal fotosentez işlemleri ile hidrojen elde etmek mumkun.
Laboratuvar ortamında kalsiyum hidrur ile suyun reaksiyona sokulmasıyla veya seyreltik sulfurik asit ile demirin reaksiyonu sonucu hidrojen gazı elde edilebilir.
Guneş enerjisi ve turevleri, ruzgÂr, dalga ve biyokutleler ile de elde edilebilir. Guneş enerjisi ile elde edilen hidrojen yakıtı cevre dostu bir yakıttır.
[h=3]Nerelerde Kullanılır? [/h]Isı ve patlama enerjisi gerektiren her alan ve urunde kullanılabilir. Cevre dostu, temiz ve kolay kullanımlıdır.
Komurden benzin elde etmek icin hidrojen kullanılır. Ayrıca, organik bileşiklerin sentetik olarak elde edilmesinde, sıvı yağlardan katı yağ uretiminde de kullanılır. Hidrojen uretiminin ucte ikisi amonyak elde etmek icin kullanılır. Ayrıca petrol rafinesi icin onemli bir gazdır. Metanol uretimi icin kullanıldığı gibi havayla soğutulamayan dinamo gibi parcaların soğutulmasında da hidrojenden faydalanılır. Elektrik enerjisi uretiminde de kullanılabilmektedir.
Kullanıldığı bazı urunler şunlardır; margarin, organik bileşikler, plastikler, kaynak yakıtı, fuze ve roket yakıtı, otomobil yakıtları…
[h=4]Hidrojen Enerjisi ve Yakıtı Nedir? [/h]Dunyanın enerji ihtiyacı giderek artıyor ve enerji kaynakları olan fosil kaynaklar azalıyor. Bunun dışında fosil yakıtların cevreye verdiği zarar da duşunulurse hidrojen cok ideal bir enerji taşıyıcısı ve alternatifidir. Bu sebeple son zamanlarda hidrojen enerjisi ve yakıtı uzerinde yapılan araştırmalarda onemli gelişmeler kaydedildi.
Hidrojen yakıtı doğal değildir. Su, fosil yakıtlar ve biyokutle gibi urunlerden elde edilen sentetik bir yakıttır. Temiz ve yenilenebilir bir enerji kaynağıdır. Hidrojen yakıtı; kara ve hava ulaşım araclarında kullanılabilmektedir. Uzay aracları ve roketlerde de hidrojen yakıtı kullanılmaktadır. Guc uniteleri, cep telefonları ve bilgisayarlar gibi bazı mobil urunlerde de kullanılmasıyla ilgili araştırma ve geliştirme calışmaları yurutuluyor.
Hidrojen, onumuzdeki yıllarda yakıt olarak butun araclarda kullanılabilecektir. Bununla ilgili bazı otomobil firmaları hidrojenle calışan araclar uretmeye başladı. Bazı ulkelerde de hidrojen yakıtı istasyonları kurulmaya başlandı. Hidrojen enerjisi, gelişen teknolojiyle fosil yakıtlarına bağımlılığı da minimuma indirebilecek alternatif olarak onemini koruyor.
En yuksek enerji iceren gaz olan hidrojenin 1 kilogramının enerjisi; 2 kilogram doğalgaz ve yaklaşık 3 kilogram akaryakıtın enerjisine eşittir. Akaryakıttan yaklaşık 1,33 kat daha verimlidir. Ancak normal yakıtlardan 3 kat daha pahalıdır. Gelişen teknolojilerle maliyet duşurucu yontemler geliştirildikce yaygın bir enerji kaynağı olarak kullanılabilecektir.
Hidrojen enerjisi elde etmek icin yakma ve yakıt pili gibi yontemler kullanılıyor. Yakma yonteminde hidrojen, doğalgaz ve benzin gibi yakılıyor. Bu yontemde acığa cıkan emisyon oranı doğalgaz ve benzine gore cok duşuktur. Yakıt pili yonteminde de hidrojen ve oksijenle elektrik akımı uretiliyor. Yakma yontemine gore daha verimli bir yontemdir ve araclarda kullanılmaya başlanan hidrojen enerjisi bu yontemle elde edilir. Bu yontemin cevreye zararlı emisyon değeri sıfırdır.
2003 yılından bu yana bazı otomobil markaları bazı modellerinde yakıt pilli, basınclı veya sıvı hidrojen depoları uretmişlerdir. Hidrojenle calışan yakıt pilleri cok buyuk ve ağır olduğundan otomobiller icin en buyuk handikaptır. Hidrojenle calışan otomobil modelleri icin katı, gaz veya sıvı hidrojen depolama yontemleriyle ilgili calışmalar ve testler devam ediyor. Hidrojen yakıtlı icten yanmalı araclar geliştirilmektedir. NASA ve bazı ucak firmaları da hidrojen ile calışan gaz turbinleri ve yakıt pilleri ile calışan ucak ve uzay aracları geliştirme calışmaları yurutmektedir.
[h=4]Hidrojenin Depolanması [/h]Hidrojen, boru hatları veya tankerlerle taşınabilir, depolanabilir. Duşuk yoğunluklu bir gaz olduğu icin gaz hali cok yer kaplar. Bu sebeple gaz formu basınclı tupler veya tanklarda depolanmaktadır. Basınclı depolamadan dolayı hidrojen tank veya depolarının guvenliği ve sağlamlığı cok onemli…
Sıvı ve kimyasal bileşik olarak da depolanabiliyor. Hidrojeni sıvılaştırmak cok enerji gerektiriyor. Basit bir formulle; 1 birim sıvı hidrojen elde etmek icin 3 birim enerji harcamak gerekiyor. Hidrojen, helyumdan sonra sıvılaştırılması en zor gazdır.
Katı hidrojenin depolanması icin de metal hidritler kullanılıyor. Metal hidrit gozenekleri hidrojeni bunyesine cekiyor. Metal hidritler cok ağır olduğundan katı hidrojen icin nano teknoloji ile hafif depolama sistemleri geliştirilmektedir.
[h=4]Hidrojen Bombası Nedir? [/h]Hidrojen bombası, diğer adıyla fuzyon bombası, kontrolsuz termonukleer enerji sağlayabilen yıkıcı bir nukleer silahtır.
Hidrojen bombası basit bir anlatımla şoyle elde edilir; hidrojenin izotopları olan doteryum ve trityum cekirdeklerinin kaynaşması işlemine “fuzyon” adı verilir. Bu işlemde ortaya cıkan reaksiyonun zincirleme olarak devam ettirilmesi ile hidrojen bombası elde edilir. Hidrojen bombasının yuksek patlama gucu, hidrojen atomlarının birleşerek helyum atom yapısına donuştuğu termonukleer tepkime sonucu ortaya cıkar.
Hidrojen bombası patlamasıyla oluşan şok dalgası kilometrelerce yayılarak binaları yerler bir eder ve canlıları yok eder. Bomba patladığında yaydığı ışık kilometrelerce uzaktan gorulebilir ve gozlere zarar verebilir. Yaydığı yuksek ısı 26 kilometre uzaktaki ağacları bile yakabilir. Bir termonukleer bombanın gucu 1 milyon ton dinamitin gucune eşittir. Bu guc, “megaton” olarak ifade edilir. Gucu 60 megatona kadar cıkabiliyor.
Atom bombasından daha buyuk tahrip gucu vardır. Hidrojenin tarihcesinde de bahsettiğimiz gibi ilk hidrojen bombası 1954 yılında Amerika ’daki bir adada denendi ve adayı yok etti. Bu bombanın gucu, Hiroşima ve Nagazaki ’ye atılan atom bombalarının bin katı daha fazla guce sahipti.
Hidrojen bombası 1970 ’de uluslararası bir anlaşmayla yasaklandığı halde gunumuzde dunya uzerinde 20 binden fazla hidrojen bombası olduğu tahmin ediliyor. ABD, Rusya, Cin, İngiltere ve Fransa ’nın hidrojen bombasına sahip ulkeler. Hindistan da hidrojen bombası uretme aşamasında. Kuzey Kore de hidrojen bombasına sahip olduğunu ve bombayı denediğini iddia ederek duşman ulkelere gozdağı veriyor.