EN / TH

ไฮโดรเจนคืออะไร (H) ความรู้พื้นฐานเกี่ยวกับไฮโดรเจน

ไฮโดรเจนคืออะไร (H) ความรู้พื้นฐานเกี่ยวกับไฮโดรเจน

ไฮโดรเจนคือธาตุซึ่งมีสัญลักษณ์ทางเคมีคือ H เป็นอะตอมหมายเลข 1 มันคือธาตุที่พบเห็นทั่วไปโดยมีเพียงหนึ่งโปรตอนและหนึ่งอิเล็กตรอนเท่านั้น หรือคิดเป็น 75 เปอร์เซ็นต์ของมวลทั้งหมดของจักรวาล

ความรู้พื้นฐานเกี่ยวกับไฮโดรเจน

เมื่อพิจารณาในหลายๆ แง่มุมจะเห็นว่าไฮโดรเจนเป็นเชื้อเพลิงที่สมบูรณ์ มีการเผาไหม้สะอาดที่สุดและมีประสิทธิภาพที่สุด ไฮโดรเจนสามารถผลิตไฟฟ้าและไฟฟ้าสามารถผลิตไฮโดรเจน กลายเป็นวงลูปพลังงานที่สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ และไม่เป็นอันตรายต่อสภาพแวดล้อม ไฮโดรเจนสามารถรวมตัวทางเคมีกับธาตุส่วนใหญ่ ดังนั้นจึงสามารถใช้มันเป็นเคมีอุตสาหกรรมซึ่งสามารถประยุกต์ใช้ได้สารพัดอย่างมานานหลายปีแล้ว เช่นในกรณีของยานยนต์ สามารถใช้ไฮโดรเจนเป็นเชื้อเพลิงได้สองแบบด้วยกันคือ เพื่อการผลิตไฟฟ้าในเซลล์เชื้อเพลิงเพื่อเป็นทางเลือกแบบสะอาดที่สุด หรือในเครื่องยนต์สันดาปภายในโดยมีการปล่อยก๊าซพิษน้อยกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับเชื้อเพลิงอื่นๆ

ไฮโดรเจนคืออะไร?

  • ไฮโดรเจนคือธาตุที่มีอยู่อุดมสมบูรณ์ที่สุด คิดเป็นสามในสี่ของมวลในจักรวาลนี้ทั้งหมด โดยมีอยู่ในน้ำซึ่งครอบคลุมพื้นที่ผิวโลกถึง 70 เปอร์เซ็นต์และในสารอินทรีย์ทั้งหมด
  • ไฮโดรเจนคือธาตุซึ่งมีความเรียบง่ายที่สุดในจักรวาล ประกอบด้วยหนึ่งโปรตอนและหนึ่งอิเล็กตรอน
  • ไฮโดรเจนคือธาตุและก๊าซเบาที่สุด และมีน้ำหนักเบากว่าอากาศถึง 14 เท่า ไฮโดรเจนในรูปของก๊าซ “กระจาย” เข้าไปในอากาศทันที และไม่มีก่อมลพิษต่อพื้นดินหรือน้ำในดิน
  • ไฮโดรเจนไม่มีสี ไม่มีกลิ่นและไม่เป็นพิษ มันไม่ทำให้เกิดฝนกรด ไม่ทำลายโอโซนหรือปล่อยก๊าซที่เป็นอันตราย

ไฮโดรเจนคือเชื้อเพลิงทรงประสิทธิภาพที่สุดได้อย่างไร?

  • ไฮโดรเจนมีพลังงานสันดาปต่อปอนด์สูงสุดโดยเปรียบเทียบกับเชื้อเพลิงอื่นๆ หมายความว่ามันมีประสิทธิภาพบนฐานของน้ำหนักมากกว่าเชื้อเพลิงที่ใช้ในปัจจุบัน
  • ไฮโดรเจนให้พลังงานมากกว่าเชื้อเพลิงอื่นๆ 2-3 เท่า สามารถจับตัวกับออกซิเจนโดยทันทีและปล่อยพลังงานความร้อนออกมา

เหตุใดไฮโดรเจนจึงเป็นเชื้อเพลิงสะอาดที่สุด?

  • ไฮโดรเจนให้ผลพลอยได้จากการสันดาปที่ไม่ก่ออันตราย ซึ่งต่างจากเชื้อเพลิงที่มีคาร์บอนเป็นพื้นฐาน เมื่อไฮโดรเจนจับตัวกับออกซิเจนในเซลล์เชื้อเพลิงจะเกิดเป็นพลังงานและน้ำสะอาดเท่านั้น

ผลิตไฮโดรเจนกันอย่างไร?

  • การเปลี่ยนรูปของก๊าซธรรมชาติด้วยการให้ความร้อน คือกระบวนการผลิตไฮโดรเจนที่ประหยัดมากที่สุดแล้ว
  • กระบวนการอิเล็กโทรไลซิสผลิตไฮโดรเจนได้ด้วยการใช้กระแสไฟฟ้า เพื่อแยกน้ำออกเป็นไฮโดรเจนและออกซิเจน

แม้ว่าไฮโดรเจนจะเป็นก๊าซซึ่งมีอยู่เต็มดวงดาวและดาวพระเคราะห์ แต่บนโลกใบนี้แทบจะหามันในรูปอิสระตามธรรมชาติได้ยาก ส่วนใหญ่จะจับกับธาตุอื่นๆ ตัวอย่างเช่นเมื่อรวมกับออกซิเจนก็จะกลายเป็นน้ำ หรือ H2O ก๊าซไฮโดรเจนไม่มีสี ไม่มีกลิ่น ไร้รสชาติ และไม่เป็นพิษ

ก๊าซไฮโดรเจนถูกสร้างเทียมขึ้นเป็นครั้งแรกในศตวรรษที่ 16 ด้วยเหตุที่ธาตุดังกล่าวจะผลิตน้ำได้ต่อเมื่อมันถูกเผาไหม้ จึงถูกตั้งชื่อว่าไฮโดรเจน ซึ่งเป็นภาษากรีกแปลว่า “ตัวทำให้เกิดน้ำ”

ไฮโดรเจนโดยตัวมันเองแล้วไม่ใช่เชื้อเพลิงหรือแหล่งพลังงาน แต่ถ้าถูกเผาไหม้มันจะทำปฏิกิริยากับออกซิเจนในอากาศเพื่อสร้างความร้อน จากนั้นจึงนำความร้อนนี้ไปใช้เป็นพลังงาน น้ำและไนโตรเจนออกไซด์อีกสองสามอย่างเป็นผลิตผลพลอยได้เท่านั้น ดังนั้นจึงถือว่าไฮโดรเจนคือ สื่อพลังงาน (ตัวพาพลังงาน) กล่าวคือมันจะจัดเก็บพลังงานก่อนแล้วจึงจะไปสร้างในที่อื่น โชคดีที่มีวิธีการผลิตเชื้อเพลิงไฮโดรเจนมากมาย เช่น กระบวนการอิเล็กโทรไลซิสโดยใช้ไฟฟ้าพลังน้ำ, พลังงานสุริยะ, ลมและพลังงานนิวเคลียร์

ไฮโดรเจนในฐานะที่เป็นเชื้อเพลิงถูกนำไปประยุกต์ใช้อย่างปลอดภัยมาหลายทศวรรษในหลายรูปแบบ เช่นในอุตสาหกรรมอาหาร, โลหะ, แก้ว และเคมี อุตสาหกรรมไฮโดรเจนทั่วโลกมีความมั่นคงและสามารถผลิตไฮโดรเจนได้มากกว่า 50 ล้านตันต่อไป

ไฮโดรเจนคือเชื้อเพลิงที่มีความเป็นเลิศด้วยเหตุผลหลายประการดังนี้:

  • ปลอดคาร์บอน
  • สะอาดเป็นพิเศษ
  • เบากว่าอากาศ
  • ไร้กลิ่น
  • ไม่เป็นพิษ
  • ปลอดภัยในการผลิต จัดเก็บและขนส่ง
  • จัดเก็บในปริมาณมากได้ง่าย
  • สามารถผลิตจากแหล่งต่างๆ ได้ง่าย