E uiga i le isi augatupulaga malosi hydrogen

O le a matou faʻafeiloaʻi le "hydrogen", le isi augatupulaga o le malosi o le carbon neutral. Ua vaevaeina le hydrogen i ni ituaiga se tolu: "hydrogen lanumeamata", "hydrogen blue" ma le "grey hydrogen", e tofu lava ma se auala e gaosia ai. O le a matou faʻamatalaina foʻi auala taʻitasi o le gaosiga, mea faʻaletino e pei o elemene, auala e teu ai / felauaiga, ma auala faʻaoga. Ma o le a ou faailoa atu foi pe aisea ua avea ai le isi augatupulaga e sili atu le malosi.

Electrolysis o le Suavai e maua ai le Hydrogen Green

Pe a faʻaaogaina le hydrogen, e taua le "gauina o le hydrogen" O le auala pito sili ona faigofie o le "electrolyze vai". Masalo na e faia i le saienisi aoga tulagalua. Faatumu le faguvai i vai ma eletise i le vai. Pe a fa'afeso'ota'i se maa i le eletise ma fa'amalosia, o gaioiga nei e tupu i totonu o le vai ma i totonu o eletise ta'itasi.
I le cathode, H + ma electrons e tuʻufaʻatasia e maua ai le kasa hydrogen, ae o le anode e maua ai le okesene. Peita'i, e lelei lenei faiga mo su'esu'ega fa'asaienisi a le a'oga, peita'i ina ia gaosia le hydrogen i fale gaosimea, e tatau ona saunia ni auala lelei e talafeagai mo le gaosiga tele. O le "polymer electrolyte membrane (PEM) electrolysis".
I lenei metotia, o se polymer semipermeable membrane lea e mafai ai ona uia ion hydrogen e sanuisi i le va o se anode ma se cathode. Pe a sasaa le vai i totonu o le anode o le masini, o ion hydrogen e maua mai i le electrolysis e alu atu i totonu o se membrane semipermeable i le cathode, lea e avea ai mole hydrogen. I le isi itu, o ions okesene e le mafai ona ui atu i le membrane semipermeable ma avea ma mole okesene i le anode.
E fa'apea fo'i ile fa'aeletise o le vai alkaline, e te faia le hydrogen ma le okesene e ala i le fa'amavaeina o le anode ma le cathode e ala i se va'a e na'o ion hydroxide e mafai ona pasia. E le gata i lea, o loʻo i ai auala faʻapisinisi e pei o le eletise eletise vevela maualuga.
I le faia o nei faiga i luga o se fua tele, e mafai ona maua le tele o le hydrogen. I le faagasologa, o se aofaiga tele o le okesene e gaosia foi (afa o le voluma o le hydrogen na gaosia), ina ia leai se aafiaga leaga o le siosiomaga pe a tu'u atu i le ea. Peita'i, e mana'omia tele le eletise e fa'aeletise ai, e mafai la ona gaosia le hydrogen e leai se kaponi pe afai e gaosia i le eletise e le fa'aogaina ai suau'u fa'ato'aga, e pei ole uila afi ma le la.
E mafai ona e maua le “hydrogena lanumeamata” e ala i le fa'aeletise o le vai e fa'aaoga ai le malosi mama.

O lo'o i ai fo'i se fa'ato'aga hydrogen mo le gaosiga tele o lenei hydrogen lanu meamata. I le faʻaaogaina o le PEM i le vaega eletise, e mafai ona gaosia faʻaauau le hydrogen.

Blue Hydrogen Faia mai Suau'u Fossil

O lea la, o a isi auala e fai ai le hydrogen? O lo'o iai le hydrogen i suau'u fa'atosina e pei o le kesi fa'alenatura ma le koale o ni mea e ese mai le vai. Mo se faʻataʻitaʻiga, mafaufau i le methane (CH4), o le vaega autu o le kasa masani. E fa atoma hydrogen iinei. E mafai ona e maua le hydrogen e ala i le ave'ese o lenei hydrogen.
O se tasi o ia mea o se faiga e ta'ua o le “suma methane reforming” lea e faaaogā ai le ausa. Ole fua ole vaila'au o lenei metotia e fa'apea.
E pei ona e vaʻai, e mafai ona maua mai le carbon monoxide ma le hydrogen mai se mole mole methane e tasi.
I lenei auala, e mafai ona gaosia le hydrogen e ala i faiga e pei o le "toe fuaina o le ausa" ma le "pyrolysis" o le kesi masani ma koale. "Blue hydrogen" e faasino i le hydrogen e gaosia i lenei auala.
I lenei tulaga, peitaʻi, o le carbon monoxide ma le carbon dioxide o loʻo gaosia e avea ma mea faʻatau. E tatau la ona e toe fa'aaogaina a'o le'i tu'u atu i le ea. O le carbon dioxide, pe a le toe maua mai, e avea ma kasa hydrogen, e ta'ua o le "grey hydrogen".

O le a le Ituaiga Elemene ole Hydrogen?

O le hydrogen e iai le numera atomika o le 1 ma o le elemene muamua lea i luga o le laulau fa'avaitaimi.
O le numera o atoms e sili ona tele i le atulaulau, e tusa ma le 90% o elemene uma i le atulaulau. O le atoma laʻititi e aofia ai se proton ma se electron o le hydrogen atom.
O le hydrogen e lua isotopes ma neutrons e fa'apipi'i i le nucleus. E tasi le "deuterium" fa'atasi ma neutron ma le "tritium" fa'atasi. O mea fo'i ia mo le fa'atupuina o le eletise.
I totonu o se fetu e pei o le la, o loʻo faia ai le fusi faaniukilia mai le hydrogen i le helium, o le puna malosi lea e susulu ai le fetu.
Ae ui i lea, o le hydrogen e seasea i ai o se kesi i luga o le fogaeleele. O le hydrogen e fai fa'atasi ma isi elemene e pei o le vai, methane, ammonia ma le ethanol. Talu ai o le hydrogen o se elemene malamalama, a'o si'itia le vevela, e fa'atupula'ia fo'i le saosaoa o mole o le hydrogen, ma sola ese mai le kalave o le lalolagi i le vateatea.

Fa'afefea ona Fa'aaoga le Hydrogen? Fa'aoga e ala i le mu

Ma, faʻafefea ona faʻaogaina le "hydrogen", lea ua tosina mai ai le lalolagi atoa e avea o se faʻapogai faʻapogai malosi, faʻaaogaina? E faʻaaogaina i ni auala autu se lua: "combustion" ma le "fuel cell". Tatou amata i le faʻaaogaina o le "mu".
E lua ituaiga autu o le afi e faʻaaogaina.
O le mea muamua e pei o le suauu roketi. O le roketi H-IIA a Iapani o loʻo faʻaaogaina le kasa hydrogen "suavai hydrogen" ma le "suava okesene" lea o loʻo i ai foi i se tulaga cryogenic e pei o le suauu. O nei mea e lua o loʻo tuʻufaʻatasia, ma o le malosi o le vevela e gaosia i lena taimi e faʻavaveina ai le tuiina o molelaʻau vai e gaosia, lele i le vanimonimo. Ae ui i lea, talu ai o se masini faʻapitoa faʻapitoa, sei vagana ai Iapani, naʻo le Iunaite Setete, Europa, Rusia, Saina ma Initia ua manuia faʻatasi lenei suauu.
O le lona lua o le gaosiga o le eletise. O le gaosiga o le eletise kesi e faʻaaogaina ai foi le auala e tuʻufaʻatasia ai le hydrogen ma le okesene e maua ai le malosi. I se isi faaupuga, o se metotia e vaʻavaʻai i le malosi vevela e gaosia e le hydrogen. I fale eletise vevela, o le vevela mai le afi mumu, suauu ma kesi masani e maua ai le ausa e faʻaulu ai turbines. Afai e fa'aogaina le hydrogen e fai ma fa'apogai o le vevela, o le fale eletise o le a fa'aletonu kaponi.

Fa'afefea ona Fa'aaoga le Hydrogen? Fa'aaogaina e fai ma Fuel Cell

O le isi auala e fa'aoga ai le hydrogen o se suauu suauu, lea e fa'aliliu sa'o ai le hydrogen i le eletise. Aemaise lava, ua tosina mai e Toyota i Iapani e ala i le taʻutaʻua o taʻavale e faʻaaogaina le hydrogen nai lo taʻavale eletise (EVs) e fai ma sui i taʻavale penisini o se vaega o ana faʻataʻitaʻiga o le vevela o le lalolagi.
Aemaise lava, o loʻo matou faia le faʻasologa faʻasolosolo pe a matou faʻalauiloaina le auala gaosiga o le "hydrogen green". Ole fua ole kemisi e fa'apea.
E mafai ona fa'atupuina le vai (vai vevela po'o le ausa) a'o fa'atupuina le eletise, ma e mafai ona iloilo aua e le fa'atupuina ai se avega i le si'osi'omaga. I le isi itu, o lenei metotia o loʻo i ai se tulaga maualalo o le gaosiga o le eletise o le 30-40%, ma e manaʻomia ai le platinum e fai ma faʻamalosi, e manaʻomia ai le faʻatupulaia o tau.
I le taimi nei, o loʻo matou faʻaogaina le polymer electrolyte fuel cell (PEFC) ma le phosphoric acid fuel cell (PAFC). Aemaise lava, o taavale suauu e faʻaaogaina le PEFC, o lea e mafai ona faʻamoemoe e sosolo i le lumanaʻi.

Po'o Saogalemu le teuina o le vai ma felauaiga?

I le taimi nei, matou te manatu ua e malamalama i le faʻaogaina ma le faʻaogaina o le kasa hydrogen. E faapefea la ona e teuina lenei hydrogen? E fa'afefea ona e maua i le mea e te mana'omia? Ae faapefea le saogalemu i lena taimi? O le a matou faamatala atu.
O le mea moni, o le hydrogen o se elemene sili ona matautia. I le amataga o le senituri lona 20, na matou faaaogāina ai le hydrogen e fai ma kesi e faaopeopea ai paluni, paluni, ma vaatau vaalele i le lagi ona e matuā māmā lava. Peitaʻi, iā Me 6, 1937, i New Jersey, ISA, na tupu ai le “pa a le vaʻa Hindenburg”.
Talu mai le faʻalavelave, ua lauiloa lautele o le hydrogen gas e matautia. Ae maise pe a mu, o le a pa malosi i le okesene. O lea la, “ia taumamao mai le okesene” po o le “taumamao mai le vevela” e tāua.
Ina ua uma ona faia nei faiga, na matou maua ai se auala felauaiga.
O le hydrogen o se kesi i le vevela o le potu, e ui lava o se kesi pea, e matua tele lava. O le auala muamua o le faʻaogaina o le mamafa maualuga ma faʻapipiʻi pei o se paʻu pe a fai mea inu carbonated. Saunia se tane maualuga maualuga ma teu i lalo o tulaga maualuga maualuga e pei ole 45Mpa.
O le Toyota, o lo'o fausia taavale afi (FCV), o lo'o atia'e se tane vai fa'avevela maualuga resini e mafai ona tatalia le mamafa o le 70 MPa.
O le isi auala o le faamaalili lea i lalo i le -253°C e fai ai le hydrogen vai, ma teu ma felauai i totonu o tane fa'apitoa e fa'afefeteina. E pei o le LNG (liquified natural gas) pe a fa'aulufale mai le kesi fa'alenatura mai fafo, o le hydrogen e fa'afefe i le taimi o felauaiga, fa'aitiitia lona voluma i le 1/800 o lona tulaga kasa. I le 2020, na matou faʻamaeʻaina ai le faʻauluina o le hydrogen muamua i le lalolagi. Ae ui i lea, o lenei auala e le talafeagai mo taavale suauu aua e manaʻomia ai le tele o le malosi e malulu ai.
O loʻo i ai le auala e teu ai ma felauaiga i tane e pei o lenei, ae o loʻo matou atinaʻeina foi isi auala e teu ai le hydrogen.
O le auala e teu ai o le fa'aogaina lea o mea e teu ai hydrogen. O le hydrogen o lo'o i ai le meatotino e tu'u ai metala ma fa'aleagaina. O se fa'amatalaga tau atina'e lea na atia'e i le Iunaite Setete i le 1960's. JJ Reilly et al. O faʻataʻitaʻiga ua faʻaalia ai e mafai ona teuina ma faʻasaʻo le hydrogen e faʻaaoga ai le alumini o le magnesium ma le vanadium.
Ina ua uma lena, na ia atiina ae ma le manuia se mea, e pei o le palladium, lea e mafai ona mitiia le hydrogen 935 taimi lona lava voluma.
O le lelei o le faʻaaogaina o lenei mea e mafai ona puipuia ai faʻalavelave faʻafuaseʻi o le hydrogen (tele lava o faʻalavelave pa). O le mea lea, e mafai ona teuina ma le saogalemu ma felauaiga. Ae peita'i, afai e te le fa'aeteete ma tu'u ai i le si'osi'omaga sese, e mafai ona fa'amatu'u le kasa hydrogen i le aluga o taimi. Ia, e oo lava i sina aloiafi e mafai ona mafua ai se faalavelave pa, ia faaeteete.
O lo'o iai fo'i le fa'aletonu e fa'apea, o le toe fa'aaogaina o le hydrogen ma le fa'a'ese'esega e ta'ita'i atu ai i le fa'aleagaina ma fa'aitiitia ai le fua o le fa'aogaina o le hydrogen.
O le isi o le faaaogaina o paipa. E i ai le tulaga e tatau ona le oomi ma maualalo le mamafa e puipuia ai paipa paipa, ae o le lelei e mafai ona faʻaoga paipa kesi o loʻo iai. O le Tokyo Gas na faia galuega faufale i luga o le Harumi FLAG, e faʻaaoga ai paipa kesi o le taulaga e tuʻuina atu ai le hydrogen i suauu suauu.

Sosaiete i le Lumanai Fausia e le Hydrogen Energy

Ma le mea mulimuli, tatou mafaufau i le matafaioi o le hydrogen e mafai ona faia i le sosaiete.
O le mea e sili ona taua matou te mananaʻo e faʻalauiloa se sosaiete e leai se carbon, matou te faʻaogaina le hydrogen e gaosia ai le eletise nai lo le vevela.
Nai lo o fale eletise tetele, o nisi aiga ua faʻalauiloaina faiga e pei ole ENE-FARM, lea e faʻaogaina ai le hydrogen e maua mai i le toe faʻafouina o le kesi masani e gaosia ai le eletise manaʻomia. Ae ui i lea, o le fesili pe o le a le mea e fai i mea e maua mai i le faagasologa o le toe fuataʻiga o loʻo tumau pea.

I le lumanaʻi, afai e faʻateleina le taʻavale o le hydrogen lava ia, e pei o le faʻateleina o le numera o nofoaga e faʻaaogaina ai le hydrogen, o le a mafai ona faʻaogaina le eletise e aunoa ma le tuʻuina atu o le carbon dioxide. O le eletise e maua ai le hydrogen lanu meamata, ioe, o lea e faʻaaogaina ai le eletise e maua mai le la poʻo le matagi. O le malosiaga e fa'aaogaina mo le fa'aeletise e tatau ona avea ma malosiaga e fa'agata ai le aofa'i o le fa'atupuina o le paoa po'o le fa'atumuina o le maa toe fa'aaogaina pe a iai le malosi fa'asili mai le malosi fa'anatura. I se isi faaupuga, o le hydrogen o loʻo i le tulaga tutusa ma le maa toe faʻaaogaina. Afai e tupu lenei mea, o le a iu lava ina mafai ona faʻaitiitia le gaosiga o le eletise. O le aso e mou atu ai le afi afi i totonu o taavale ua lata mai.

E mafai foi ona maua le hydrogen i se isi auala. O le mea moni, o le hydrogen o lo'o avea pea ma mea e maua mai i le gaosiga o le suka. Faatasi ai ma isi mea, o se mea e maua mai i le gaosiga o koko i le uʻamea. Afai e te tuʻuina le hydrogen i le tufatufaga, o le a mafai ona e mauaina le tele o punaoa. O le kasa hydrogen e gaosia i lenei auala o loʻo tuʻuina atu foʻi e nofoaga o le hydrogen.

Sei o tatou vaavaai atili i le lumanai. O le tele o le malosi e leiloa o se faʻafitauli foi lea i le auala e faʻaogaina ai uaea e tuʻuina atu ai le eletise. O le mea lea, i le lumanaʻi, o le a tatou faʻaogaina le hydrogen e tuʻuina atu i paipa, e pei o tane carbonic acid o loʻo faʻaaogaina i le gaosiga o meainu faʻamalosi, ma faʻatau se tane hydrogen i le fale e gaosia ai le eletise mo aiga taʻitasi. O masini feavea'i o lo'o fa'aogaina i luga o ma'a hydrogen ua avea ma mea masani. O le a manaia le vaai atu i se lumanai faapena.