Hidrojen Nedir? Nasıl Elde Edilir ve Nerelerde Kullanılır?

Hidrojen, dünyamızda en hafif, en basit ve en fazla yer alan element olarak karşımıza çıkar. Evrenin temel enerji kaynağı özelliğindedir ve ortalama %75’ini oluşturmaktadır. Bilinmekte olan bütün yakıtların içinde en yüksek enerji içeriğine sahiptir ve yine, özellikle ulaşım araçları bakımından alternatif bir enerji kaynağı olarak kullanılır. Kötü amaçlar için kullanıldığı zaman bir facia aracı da olabilmektedir. Yaşamımızda önemli bir yer tutmaktadır.

Hidrojen Nasıl Elde Edilir?

Hidrojenin üretilmesi, saflaştırılması ile sıvılaştırılması son derece zordur. Elde etme için pek çok yöntem kullanılmaktadır. Bu yöntemleri şu şekilde açıklayabiliriz;

Suyun elektrolize etmek yani elektrik akımı verilip bileşiklerinin ayrılması uygulaması ile hidrojen ile oksijen ayrıştırılmaktadır. Bu yöntem ile hidrojen katotta birikmektedir. Sodyum, potasyum ile lityum türü birtakım metallere normal sıcaklıkta su etkisi ile hidrojen açığa çıkarılmaktadır.
Kömürün koklaştırılması yöntemi esnasında kızgın kok kömürünün üstünden su buharı geçirildiği zaman hidrojen ile karbon monoksit karışımı “su gazı” ismi verilmiş olan bir gaz açığa çıkmaktadır. Bu gazı soğutup basınç uygulandığı zaman hidrojen açığa çıkar ve karbon monoksite sıvılaşma olur.
Soy olmayan madenler ile hidroklorik asit reaksiyona sokulduğu zaman da hidrojen açığa çıkmaktadır.
Fosil yakıtlardan termokimyasal yöntemler ile elde edilebilir.
Yeşil yosunlar ile doğal fotosentez işlemleriyle hidrojen elde etmemiz mümkündür.
Laboratuvar ortamında kalsiyum hidrür ile suyun reaksiyona sokulması ile ya da seyreltik sülfürik asitle demirin reaksiyonu sonucunda hidrojen gazını elde edebiliriz.
Güneş enerjisi ile türevleri, rüzgâr, dalga ve biokütleler sayesinde de elde etmek mümkündür. Güneş enerjisi sayesinde elde ettiğimiz hidrojen yakıtı çevre için dost olan bir yakıt türüdür.

İlgili: Fosil Nedir, Nasıl Oluşur ve Fosil Yakıtları Nelerdir?

Hidrojen Nerelerde Kullanılır?

Isı ile patlama enerjisi lazım olan her alan ve ürünlerde kullanılabilmektedir. Çevreye zarar vermez, hem temiz hem de kolayca kullanılabilir.

Kömürden benzin yapmak için hidrojene ihtiyaç vardır. Ve organik bileşiklerin sentetik şekilde elde edilmesi için, sıvı yağlardan katı yağ üretimi için de kullanılmaktadır. Hidrojen üretiminin 2/3’ü amonyak meydana getirmek için kullanılmaktadır. Petrol rafineleri bakımından da önemli bir gaz olarak karşımıza çıkar. Metanol üretimi açısından kullanılacağı gibi hava ile soğutulması mümkün olmayan dinamo gibi parçaların soğutulması için de hidrojenden yararlanılır. Elektrik enerjisinin üretimi için de hidrojene ihtiyaç vardır.

Kullanılmış olduğu bazı ürünler bunlardır; margarin, organik bileşikler, plastikler, kaynak yakıtı, füze ile roket yakıtı, araç yakıtları gibi.

Hidrojen Nasıl Depolanır?

Hidrojen, boru hatları ya da tankerler yardımı ile taşınabilmektedir, depolanma özelliğine sahiptir. Düşük yoğunlukta olan bir gaz olduğundan dolayı gaz şekli fazla yer tutar. Bunun için gaz formu basınçlı tüpler ya da tanklarda depolanır. Basınçlı depolamadan ötürü hidrojen tank ya da depoların hem güvenli olması hem de sağlam olması çok önemlidir.

Hem sıvı hem de kimyasal bileşik şeklinde de depolayabiliriz. Hidrojenin sıvılaştırılması çok enerji gerektiren bir olaydır. Basit bir şekilde açıklayacak olursak; 1 birim sıvı hidrojen üretebilmek için 3 birim enerjinin harcanması gerekir. Hidrojen, helyumdan sonra sıvılaştırılması en güç olan gaz türüdür. Kimyasal değeri “H”dir.

Katı hidrojenin depolanabilmesi için de metal hidritler kullanılmaktadır. Metal hidritin gözenekleri hidrojeni içine çekmektedir. Metal hidritler çok ağır olduğu için katı hidrojen için nano teknoloji yardımıyla hafif depolama sistemleri geliştirilmiştir.