E uiga i le malosiaga o le isi tupulaga o le hydrogen

O le a matou faʻalauiloaina le "haitorosene", o le isi tupulaga o le malosiaga e leai se kaponi. E vaevaeina le haitorosene i ni ituaiga se tolu: "haitorosene lanumeamata", "haitorosene lanumoana" ma le "haitorosene efuefu", e tofu lava ma se auala e gaosia ai. O le a matou faʻamatalaina foʻi auala taʻitasi o le gaosiga, meatotino faʻaletino o ni elemene, auala e teu ai/felauaʻi ai, ma auala e faʻaaogaina ai. Ma o le a ou faʻalauiloaina foʻi le mafuaʻaga e avea ai ma puna o le malosiaga sili ona tele i le isi tupulaga.

Electrolysis o le Vai e Gaosia ai le Hydrogen Lanumeamata

A fa'aaogaina le haitorosene, e taua tele le "gaosia o le haitorosene". O le auala sili ona faigofie o le "fa'aeletorosi le vai". Atonu na e faia i le saienisi o a'oga tulagalua. Fa'atumu le ipu tioata i le vai ma eletise i totonu o le vai. A fa'apipi'i se maa i eletise ma fa'amalosia, o tali nei e tutupu i totonu o le vai ma eletise ta'itasi.
I le cathode, e tu'ufa'atasia le H+ ma electrons e maua ai le kesi hydrogen, a'o le anode e maua ai le okesene. Ae ui i lea, e lelei lenei auala mo fa'ata'ita'iga saienisi a a'oga, ae ina ia maua le hydrogen i se tulaga fa'apisinisi, e tatau ona saunia ni masini lelei e talafeagai mo le gaosiga tele. O le "polymer electrolyte membrane (PEM) electrolysis".
I lenei metotia, o se membrane polymer semipermeable e mafai ai ona ui atu ions hydrogen e tuu i le va o le anode ma le cathode. A sasaa le vai i totonu o le anode o le masini, o ions hydrogen e gaosia e le electrolysis e agai atu i totonu o se membrane semipermeable i le cathode, lea e avea ai ma molecular hydrogen. I le isi itu, e le mafai e ions oxygen ona ui atu i totonu o le membrane semipermeable ma avea ma molecules oxygen i le anode.
I le electrolysis o le vai alkaline fo'i, e te faia ai le hydrogen ma le oxygen e ala i le vavae'eseina o le anode ma le cathode e ala i se vavae'esega lea e na'o hydroxide ions e mafai ona ui atu ai. E le gata i lea, o lo'o i ai auala fa'apisinisi e pei o le electrolysis o le ausa vevela maualuga.
O le faatinoina o nei faiga i se fua tele, e mafai ona maua ai le tele o le haitorosene. I le faiga, e maua ai foi se aofaiga tele o le okesene (o le afa o le aofaʻi o le haitorosene o loʻo gaosia), ina ia leai se aafiaga leaga i le siosiomaga pe a faʻasaʻolotoina i le ea. Peitaʻi, o le electrolysis e manaʻomia ai le tele o le eletise, o lea e mafai ai ona gaosia le haitorosene e leai se kaponi pe afai e gaosia i le eletise e le faʻaaogaina ai suauʻu faʻasaina, e pei o turbines matagi ma paneli o le la.
E mafai ona e maua le "haitorosene lanumeamata" e ala i le fa'aeletorosiina o le vai e fa'aaoga ai le malosiaga mama.

E iai fo'i se masini e gaosia ai le haitorosene mo le gaosiga tele o lenei haitorosene lanumeamata. I le fa'aaogaina o le PEM i le vaega o le electrolyzer, e mafai ai ona gaosia pea lava pea le haitorosene.

Haidrokene Lanumoana e gaosia mai suau'u fa'asili

O a la nisi auala e fai ai le haitorosene? O lo'o iai le haitorosene i suau'u fa'alenatura e pei o le kesi masani ma le malala e fai ma mea e ese mai le vai. Mo se fa'ata'ita'iga, mafaufau i le methane (CH4), o le vaega autū o le kesi masani. E fa atomu haitorosene iinei. E mafai ona e maua le haitorosene e ala i le aveeseina o lenei haitorosene.
O se tasi o nei mea o se faiga e ta'ua o le "steam methane reforming" lea e fa'aaogaina ai le ausa. O le fua fa'akemikolo o lenei metotia e fa'apea.
E pei ona e vaʻaia, e mafai ona maua le kaponi monoksida ma le haitorosene mai le molekiu e tasi o le methane.
I lenei auala, e mafai ona gaosia le haitorosene e ala i faiga e pei o le "steam reforming" ma le "pyrolysis" o le kesi masani ma le malala. O le "Blue hydrogen" e faasino i le haitorosene o loʻo gaosia i lenei auala.
Peita'i, i lenei tulaga, o le kaponi monoksisa ma le kaponi taiokesaita e gaosia o ni oloa fa'aopoopo. O lea la e tatau ona e toe fa'aaogaina a'o le'i fa'asa'olotoina i le ea. O le oloa fa'aopoopo o le kaponi taiokesaita, afai e le toe maua, e avea ma kasa haitorosene, e ta'ua o le "haitorosene lanu efuefu".

O le ā le Ituaiga Elemene o le Haidrone?

O le numera atomika o le haitorosene o le 1 ma o le elemene muamua lea i luga o le laulau fa'avaitaimi.
O le aofaʻi o atomu e sili ona tele i le atulaulau, e tusa ma le 90% o elemene uma i le atulaulau. O le atomu aupito itiiti e aofia ai le proton ma le electron o le atomu hydrogen.
E lua isotopes o le hydrogen ma neutrons e pipii i le nucleus. Tasi le "deuterium" e fusifusia i le neutron ma le lua "tritium" e fusifusia i le neutron. O mea fo'i ia e fa'aaogaina mo le gaosiga o le eletise fusion.
I totonu o se fetu e pei o le la, o loʻo faia ai le tuʻufaʻatasiga faaniukilia mai le haitorosene i le helium, o le puna lea o le malosi e susulu ai le fetu.
Peita'i, e seasea ona iai le haitorosene i le Lalolagi o se kesi. E fausia e le haitorosene ni mea fa'afefiloi ma isi elemene e pei o le vai, methane, ammonia ma le ethanol. Talu ai o le haitorosene o se elemene mama, a'o si'itia le vevela, e fa'ateleina ai le saoasaoa o le gaoioi o molela'au haitorosene, ma sola ese mai le kalave o le lalolagi i le vateatea.

Fa'apefea ona Fa'aaoga le Haidrone? Fa'aaoga e ala i le Mu

Ia, e faʻapefea ona faʻaaogaina le "haitorosene", lea ua tosina mai ai le mafaufau o le lalolagi atoa o se punaoa o le malosiaga o le isi tupulaga? E faʻaaogaina i ni auala autu se lua: "mu" ma le "sela suauʻu". Seʻi o tatou amata i le faʻaaogaina o le "mumu".
E lua ituaiga autū o le mū e faʻaaogaina.
O le muamua o le suauʻu o le roketi. O le roketi H-IIA a Iapani e faʻaaogaina le kesi haitorosene "haitorosene vai" ma le "okesene vai" lea o loʻo i ai foʻi i le tulaga cryogenic e fai ma suauʻu. O nei mea e lua e tuʻufaʻatasia, ma o le malosi o le vevela e gaosia i lena taimi e faʻavavevave ai le tuiina o molekula vai e gaosia, ma lele atu i le vateatea. Peitaʻi, ona o se afi faigata faʻatekinolosi, vagana ai Iapani, naʻo le Iunaite Setete, Europa, Rusia, Saina ma Initia ua manuia le tuʻufaʻatasia o lenei suauʻu.
O le lona lua o le gaosiga o le eletise. O le gaosiga o le eletise o turbine kesi e faʻaaogaina ai foʻi le metotia o le tuʻufaʻatasia o le hydrogen ma le okesene e faʻatupu ai le malosi. I se isi faaupuga, o se metotia e tilotilo i le malosi faʻavevela e gaosia e le hydrogen. I totonu o fale eletise faʻavevela, o le vevela mai le susunuina o le malala, suauʻu ma le kesi masani e maua ai le ausa e faʻagaoioia ai turbine. Afai e faʻaaogaina le hydrogen o se puna o le vevela, o le a leai se carbon e le fale eletise.

Fa'apefea ona Fa'aaoga le Haidrone? Fa'aaogaina o se Sela Suau'u

O le isi auala e faʻaaoga ai le haitorosene o le avea lea ma se sela suauʻu, lea e liua saʻo ai le haitorosene i le eletise. Ae maise lava, ua tosina mai e Toyota le mafaufau i Iapani e ala i le faʻalauiloaina o taʻavale e faʻaaogaina le haitorosene nai lo taʻavale eletise (EV) o se isi auala e sui ai taʻavale penisini o se vaega o ana fuafuaga e teteʻe atu ai i le vevela o le lalolagi.
Aemaise lava, o loʻo matou faia le faiga faafeagai pe a matou faʻalauiloaina le metotia gaosiga o le "haitorosene lanumeamata". O le fua faʻatatau vailaʻau e faʻapea.
E mafai e le haitorosene ona gaosia le vai (vai vevela po'o le ausa) a'o gaosia le eletise, ma e mafai ona iloiloina ona e le fa'amalosia ai le siosiomaga. I le isi itu, o lenei metotia e maualalo lona lelei o le gaosiga o le eletise e 30-40%, ma e mana'omia ai le platinum e fai ma mea fa'atupu eletise, ma o lea e mana'omia ai le fa'ateleina o tau.
I le taimi nei, o loʻo matou faʻaaogaina sela suauʻu polymer electrolyte (PEFC) ma sela suauʻu phosphoric acid (PAFC). Ae maise lava, o taʻavale suauʻu e faʻaaogaina le PEFC, o lea e mafai ai ona faʻamoemoe o le a sosolo atu i le lumanaʻi.

E Saogalemu le Teuina ma le Felauaiga o le Haitorosene?

I le taimi nei, matou te manatu ua e malamalama i le auala e gaosia ma faʻaaogaina ai le kesi haitorosene. O lea la, e faʻapefea ona e teuina lenei haitorosene? E faʻapefea ona e maua i le mea e te manaʻomia ai? Ae faʻapefea le saogalemu i lena taimi? Matou te faʻamatalaina.
O le mea moni, o le haitorosene o se elemene mata'utia tele fo'i. I le amataga o le seneturi lona 20, na matou fa'aaogaina le haitorosene o se kesi e fa'alele ai paluni, paluni, ma va'a ea i le lagi ona sa matua'i malamalama lava. Peita'i, i le aso 6 o Me, 1937, i New Jersey, ISA, na tupu ai le "pa o le va'a ea Hindenburg".
Talu mai le faalavelave, ua lauiloa lautele o le kasa haitorosene e matautia. Aemaise lava pe a mu, e vave ona pa i le okesene. O le mea lea, o le “alo ese mai le okesene” po o le “alo ese mai le vevela” e taua tele.
Ina ua maeʻa ona faia nei fuafuaga, sa matou oʻo mai ai ma se auala e lafo ai.
O le haitorosene o se kasa i le vevela o le potu, o lea e ui lava o se kasa lava, ae e matuā mafiafia lava. O le auala muamua o le faʻaaogaina lea o le mamafa maualuga ma le faʻapipiʻiina e pei o se tane pe a faia ni meainu kasa. Saunia se tane faapitoa e maualuga le mamafa ma teu i lalo o tulaga maualuga le mamafa e pei o le 45Mpa.
O Toyota, lea e atiina ae taavale e maua ai le suauu (FCV), o loʻo atiina ae se tane haitorosene e maualuga le mamafa e mafai ona tatalia le mamafa o le 70 MPa.
O le isi auala o le fa'amālūlūina i le -253°C e fai ai le haitorosene vai, ma teuina ma feavea'i i totonu o tane fa'apitoa e fa'avevela. E pei o le LNG (liquified natural gas) pe a fa'aulufale mai le kesi masani mai fafo, e fa'amālūlūina le haitorosene i le taimi o felauaiga, ma fa'aitiitia ai lona tele i le 1/800 o lona tulaga kesi. I le 2020, na matou fa'amae'aina ai le uluai aveta'avale haitorosene vai i le lalolagi. Peita'i, o lenei auala e le talafeagai mo ta'avale suau'u ona e mana'omia ai le tele o le malosi e fa'amālūlū ai.
E i ai se metotia e teu ai ma la'u ai i totonu o tane faapenei, ae o lo'o matou atia'e fo'i isi metotia e teu ai le haitorosene.
O le auala e teu ai o le faʻaaogaina lea o le hydrogen storage alloys. O le hydrogen e iai le uiga e mafai ai ona faʻaleagaina uʻamea. O se fautuaga faʻaleleia lea na atiaʻe i le Iunaite Setete i le vaitau o le 1960. JJ Reilly ma isi. Ua faʻaalia e suʻega e mafai ona teuina ma faʻasaʻoloto le hydrogen e faʻaaoga ai se alloy o le magnesium ma le vanadium.
Ina ua maeʻa lena, sa ia manuia le atiina ae o se vailaʻau, e pei o le palladium, lea e mafai ona mitiia le haitorosene i le 935 taimi o lona lava voluma.
O le lelei o le faʻaaogaina o lenei uʻamea faʻafefiloi e mafai ona puipuia ai faʻalavelave faʻafuaseʻi o le tafe o le haitorosene (e masani lava o faʻalavelave faʻafuaseʻi o le pa). O le mea lea, e mafai ona teuina ma felauaiga ma le saogalemu. Peitaʻi, afai e te le faʻaeteete ma tuʻu i se siosiomaga sese, e mafai e uʻamea teuina haitorosene ona faʻasaʻolotoina le kesi haitorosene i le aluga o taimi. Ia, e oʻo lava i se tamaʻi aloiafi e mafai ona mafua ai se faʻalavelave faʻafuaseʻi o le pa, o lea ia faʻaeteete.
E iai fo'i lona le lelei o le fa'aauau pea ona mitiia ma fa'aumatia o le haitorosene e o'o atu ai i le fa'avaivaia ma fa'aitiitia ai le fua fa'atatau o le mitiia o le haitorosene.
O le isi o le faʻaaogaina lea o paipa. E iai le tulaga e tatau ona lē oomi ma maualalo le mamafa e puipuia ai le gatete o paipa, ae o le lelei o le mafai lea ona faʻaaogaina paipa kesi o loʻo iai. Na faʻatinoina e le Tokyo Gas galuega faufale i le Harumi FLAG, e faʻaaoga ai paipa kesi a le aʻai e sapalai ai le haitorosene i sela suauʻu.

Sosaiete o le Lumanai na Fausia e le Hydrogen Energy

Ma le mea mulimuli, seʻi o tatou mafaufau i le matafaioi e mafai e le haitorosene ona faia i le sosaiete.
O le mea e sili ona tāua, tatou te mananaʻo e faʻalauiloa se sosaiete e leai se kaponi, tatou te faʻaaogaina le haitorosene e faʻatupu ai le eletise nai lo le faʻaaogaina o le malosiaga faʻavevela.
Nai lo o fale gaosi eletise tetele, o nisi aiga ua faʻalauiloa mai ni faiga e pei o le ENE-FARM, lea e faʻaaogaina ai le haitorosene e maua mai i le toe faʻaleleia o le kesi masani e gaosia ai le eletise manaʻomia. Peitaʻi, o loʻo tumau pea le fesili poʻo le a le mea e fai i oloa e maua mai i le faagasologa o le toe faʻaleleia.

I le lumanai, afai e faateleina le tafega o le hydrogen lava ia, e pei o le faateleina o le aofaiga o nofoaga e faatumu ai suauu hydrogen, o le a mafai ona faaaogaina le eletise e aunoa ma le faasalalauina o le carbon dioxide. E maua mai le eletise le hydrogen lanumeamata, ioe, o lea e faaaogaina ai le eletise e maua mai le susulu o le la po o le matagi. O le malosiaga e faaaogaina mo le electrolysis e tatau ona avea ma malosiaga e taofia ai le tele o le gaosiga o le eletise pe e faatumu ai le maa e toe faatumuina pe a iai le malosiaga faaopoopo mai le malosiaga faalenatura. I se isi faaupuga, o le hydrogen o loo i le tulaga lava e tasi ma le maa e toe faatumuina. Afai e tupu lenei mea, o le a mafai ai ona faaitiitia le gaosiga o le malosiaga o le vevela. Ua vave ona latalata mai le aso e mou atu ai le afi mu i totonu o taavale.

E mafai fo'i ona maua le hydrogen i se isi auala. O le mea moni, o le hydrogen o se oloa e maua mai i le gaosiga o le caustic soda. Fa'atasi ai ma isi mea, o se oloa e maua mai i le gaosiga o le coke i le gaosiga o u'amea. Afai e te tu'uina lenei hydrogen i le tufatufaina atu, o le a mafai ona e maua ni punaoa se tele. O le kesi hydrogen e gaosia i lenei auala e sapalaiina fo'i e nofoaga o le hydrogen.

Se'i o tatou tilotilo atili i le lumana'i. O le tele o le malosiaga e leiloa o se fa'afitauli fo'i lea i le auala e fa'aogaina ai uaea e sapalai ai le eletise. O le mea lea, i le lumana'i, o le a tatou fa'aogaina le haitorosene e sapalaiina e paipa, e pei lava o tane carbonic acid e fa'aaogaina i le faia o meainu kasa, ma fa'atau se tane haitorosene i le fale e fa'atupu ai le eletise mo aiga uma. O masini feavea'i e fa'aogaina maa haitorosene ua amata ona taatele. E manaia le va'ai i se lumana'i fa'apea.