ஹைட்ரஜன் ஆற்றல் என்றால் என்ன, அது எவ்வாறு செயல்படுகிறது?

1.ஹைட்ரஜன் ஆற்றல் என்றால் என்ன?

தனிம அட்டவணையில் முதலிடத்தில் உள்ள ஹைட்ரஜனில், மிகக் குறைந்த எண்ணிக்கையிலான புரோட்டான்கள், அதாவது ஒரே ஒரு புரோட்டான் மட்டுமே உள்ளது. மேலும், ஹைட்ரஜன் அணுவானது அனைத்து அணுக்களிலும் மிகச் சிறியதும், மிக இலேசானதுமாகும். ஹைட்ரஜன் பூமியில் பெரும்பாலும் அதன் கூட்டு வடிவத்திலேயே காணப்படுகிறது. அவற்றுள் மிகவும் முக்கியமானது நீராகும், இதுவே பிரபஞ்சத்தில் மிகவும் பரவலாகக் காணப்படும் பொருளாகும்.

ஹைட்ரஜனுக்கு மிக அதிக எரிதல் மதிப்பு உள்ளது. ஒரே நிறையுள்ள இயற்கை எரிவாயு, பெட்ரோல் மற்றும் ஹைட்ரஜனை எரிக்கும்போது வெளிப்படும் வெப்பத்தின் அளவை ஒப்பிட்டுப் பாருங்கள்:

அதே நிபந்தனைகளின் கீழ்,

அளவீட்டின்படி, 1 கிராம் இயற்கை எரிவாயுவை எரிக்கும்போது சுமார் 55.81 கிலோஜூல் வெப்பம் உருவாகிறது;

1 கிராம் பெட்ரோலை எரிக்கும்போது சுமார் 48.4 கிலோஜூல் வெப்பம் வெளிப்படுகிறது;

1 கிராம் ஹைட்ரஜனை எரிக்கும்போது சுமார் 142.9 கிலோஜூல் வெப்பம் வெளிப்படுகிறது.

ஹைட்ரஜனை எரிக்கும்போது, ​​இயற்கை எரிவாயுவை விட 2.56 மடங்கு வெப்பமும், பெட்ரோலை விட 2.95 மடங்கு வெப்பமும் வெளிப்படுகிறது. இந்தத் தரவுகளிலிருந்து, ஹைட்ரஜனுக்கு ஒரு சிறந்த எரிபொருளுக்குரிய அடிப்படைப் பண்புகளான உயர் எரிப்பு மதிப்பு உள்ளது என்பதை எளிதாகப் புரிந்துகொள்ளலாம்!

ஹைட்ரஜன் ஆற்றல் முக்கியமாக இரண்டாம் நிலை ஆற்றல் வகையைச் சேர்ந்தது. அதன் தர்க்கம், தொழில்நுட்பம் மற்றும் பொருளாதாரம் ஆகியவை சூழலியல் சமநிலை, சுற்றுச்சூழல் மேலாண்மை மற்றும் காலநிலை மாற்றம் ஆகியவற்றின் முக்கியத்துவத்தையும் மதிப்பையும் கொண்டுள்ளதா என்பதில்தான் முக்கிய அம்சம் அடங்கியுள்ளது. இரண்டாம் நிலை ஆற்றல் என்பது முதன்மை ஆற்றலுக்கும் ஆற்றல் பயனர்களுக்கும் இடையிலான ஒரு இடைநிலை இணைப்பாகும். இதை இரண்டு வகைகளாகப் பிரிக்கலாம்: ஒன்று "செயல்முறை செயல்திறன் மூலம்", மற்றொன்று "உடல் ஆற்றலைக் கொண்ட ஆற்றல்". மின் ஆற்றல் மிகவும் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படும் "செயல்முறை செயல்திறன் மூலம்" என்பதில் சந்தேகமில்லை, அதே நேரத்தில் பெட்ரோல், டீசல் மற்றும் மண்ணெண்ணெய் ஆகியவை மிகவும் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படும் "ஆற்றல் மூலங்கள்" ஆகும்.

தர்க்கரீதியாகப் பார்த்தால், "செயல்முறை செயல்திறன் மூலங்களை" நேரடியாக அதிக அளவில் சேமிப்பது கடினம் என்பதால், கார்கள், கப்பல்கள் மற்றும் விமானங்கள் போன்ற அதிக இயங்குதிறன் கொண்ட நவீன போக்குவரத்து வாகனங்களால், மின் உற்பத்தி நிலையங்களிலிருந்து கிடைக்கும் அதிக அளவிலான மின் ஆற்றலைப் பயன்படுத்த முடியாது. மாறாக, அவை பெட்ரோல், டீசல், விமான மண்ணெண்ணெய் மற்றும் திரவமாக்கப்பட்ட இயற்கை எரிவாயு போன்ற "ஆற்றலைக் கொண்டிருக்கும்" அதிக அளவிலான மூலப்பொருட்களை மட்டுமே பயன்படுத்த முடியும்.

இருப்பினும், மரபு எப்போதும் நிலைத்திருக்காது, மேலும் மரபு எப்போதும் தர்க்கரீதியானதாகவும் இருக்காது. மின்சார வாகனங்கள் மற்றும் கலப்பின மின்சார வாகனங்களின் எழுச்சி மற்றும் வளர்ச்சியுடன், "செயல்முறை செயல்திறன் மூலமும்" "ஆற்றலைக் கொண்டிருக்கும் ஆற்றலுக்கு" மாற்றாக அமையலாம். தர்க்கரீதியான சிந்தனையின்படி, புதைபடிவ ஆற்றலின் தொடர்ச்சியான நுகர்வுடன், வளங்கள் இறுதியில் தீர்ந்துவிடும், மேலும் புதிய "ஆற்றலைக் கொண்டிருக்கும் ஆற்றல்" தவிர்க்க முடியாமல் தோன்றும், அவற்றுள் ஹைட்ரஜன் ஆற்றல் முக்கிய பிரதிநிதியாக விளங்குகிறது.

இயற்கையில் ஹைட்ரஜன் ஏராளமாகக் காணப்படுகிறது; இது பிரபஞ்சத்தின் நிறையில் சுமார் 75 சதவீதத்தை உருவாக்குகிறது. இது காற்று, நீர், புதைபடிவ எரிபொருள்கள் மற்றும் அனைத்து வகையான கார்போஹைட்ரேட்டுகளிலும் பரவலாகக் காணப்படுகிறது.

ஹைட்ரஜன் சிறந்த எரிதல் செயல்திறன், உயர் பற்றவைப்புப் புள்ளி, பரந்த எரியும் வரம்பு மற்றும் வேகமான எரிதல் வேகம் ஆகியவற்றைக் கொண்டுள்ளது. வெப்ப மதிப்பு மற்றும் எரிதல் கண்ணோட்டத்தில், ஹைட்ரஜன் நிச்சயமாக ஒரு உயர்தர மற்றும் திறமையான ஆற்றலாகும். மேலும், ஹைட்ரஜன் நச்சுத்தன்மையற்றது. எரிந்த பிறகு நீரையும், சிறிதளவு ஹைட்ரஜன் நைட்ரைடையும் உருவாக்குவதைத் தவிர, அது சூழலியல் மற்றும் சுற்றுச்சூழலுக்குத் தீங்கு விளைவிக்கும் மாசுபடுத்திகளை உருவாக்காது, மேலும் கார்பன் டை ஆக்சைடு வெளியேற்றமும் இல்லை. எனவே, ஹைட்ரஜன் ஆற்றல் தூய்மையான ஆற்றல் வகையைச் சேர்ந்தது, இது சூழலியல் சுற்றுச்சூழல் நிர்வாகத்திற்கும் கார்பன் டை ஆக்சைடு வெளியேற்றத்தைக் குறைப்பதற்கும் பெரும் முக்கியத்துவம் வாய்ந்தது.

2. ஹைட்ரஜன் ஆற்றலின் பங்கு

ஹைட்ரஜன் ஆற்றலானது, ஹைட்ரஜன் தயாரிப்பு, சேமிப்பு, போக்குவரத்து மற்றும் எரிபொருள் நிரப்புதல், எரிபொருள் மின்கலங்கள் மற்றும் இறுதிப் பயன்பாடுகள் ஆகியவற்றை உள்ளடக்கிய ஒரு மாபெரும் தொழில்துறை சங்கிலியைக் கொண்டுள்ளது.

மின் உற்பத்தியில், மின்சாரத் தேவையைச் சமநிலைப்படுத்தவும், உச்ச நேரங்களில் ஏற்படும் மின் விநியோகப் பற்றாக்குறையைத் தீர்க்கவும், தூய்மையான மின் உற்பத்திக்கு ஹைட்ரஜன் ஆற்றலைப் பயன்படுத்தலாம்.

வெப்பமூட்டலில், ஹைட்ரஜன் ஆற்றலை இயற்கை எரிவாயுவுடன் கலக்கலாம். இது, எதிர்காலத்தில் இயற்கை எரிவாயுவுடன் போட்டியிடக்கூடிய மிகச் சில குறைந்த கார்பன் ஆற்றல் மூலங்களில் ஒன்றாகும்.

ஒவ்வொரு ஆண்டும் 900 மில்லியன் டன்களுக்கும் அதிகமான கார்பன் டை ஆக்சைடை வெளியிடும் விமானப் போக்குவரத்துத் துறையில், குறைந்த கார்பன் விமானப் போக்குவரத்தை மேம்படுத்துவதற்கான பிரதான வழி ஹைட்ரஜன் ஆற்றலாகும்.

இராணுவத் துறையில் பயன்படுத்தப்படும் ஹைட்ரஜன் எரிபொருள் மின்கலம், அமைதி, தொடர்ச்சியான மின்னோட்டத்தை உருவாக்கும் திறன், அதிக ஆற்றல் மாற்றீடு போன்ற நன்மைகளைக் கொண்டுள்ளதுடன், நீர்மூழ்கிக் கப்பல்களின் மறைந்திருந்து தாக்கும் திறனுக்கு ஒரு முக்கிய நிபந்தனையாகவும் விளங்குகிறது.

ஹைட்ரஜன் ஆற்றல் வாகனங்கள் சிறந்த எரிப்பு செயல்திறன், விரைவான பற்றவைப்பு, அதிக வெப்ப மதிப்பு, ஏராளமான இருப்புக்கள் மற்றும் பிற நன்மைகளைக் கொண்டுள்ளன. ஹைட்ரஜன் ஆற்றலுக்குப் பரந்த அளவிலான மூலங்களும் பயன்பாடுகளும் உள்ளன, இது புதைபடிவ ஆற்றலின் விகிதத்தைத் திறம்படக் குறைக்க முடியும்.

தூய்மையான மேம்பாட்டின் அளவை உயர்த்துவதும், ஹைட்ரஜன் ஆற்றலை உருவாக்குவதும், ஒரு “பல்-ஆற்றல் நிரப்பு” எரிசக்தி விநியோக அமைப்பைக் கட்டமைப்பதற்கான ஒரு முக்கிய ஊடகமாகவும், எரிசக்தி மாற்றம் மற்றும் மேம்பாட்டிற்கான ஒரு முக்கிய உந்து சக்தியாகவும் விளங்குகிறது.