الهيدروجين
الهيدروجين مادة غازية ليس لها لون ولا رائحة ولا طعم ، قابلة للاشتعال وهي أبسط عضو في عائلة العناصر الكيميائية ، ويرمز للهيدروجين برمز H ، وتحتوي ذرة الهيدروجين على نواة تتكون من بروتون يحمل وحدة واحدة من الشحنة الكهربائية الموجبة ، يرتبط الإلكترون الذي يحمل وحدة واحدة من الشحنة الكهربائية السالبة ، بهذه النواة أيضاً ، وأول خاصية كيميائية مهمة معروفة للهيدروجين هي أنه يحترق بالأكسجين لتكوين الماء ، واسم الهيدروجين مشتق من الكلمات اليونانية التي تعني “صانع الماء”.[1]
ما هي اكبر دولة مصدرة للهيدروجين
يعتبر الهيدروجينوقود محوري للحد من تغير المناخ ،تخطط المملكة العربية السعودية لكي تكون أكبر مصدر للهيدروجين وخاصتاً الهيدروجين الاخضر والازرق ، فالاحتياطيات الكبيرة من الغاز الطبيعي في المملكة تمكنها من إنتاج الهيدروجين الازرق ، وهو شكل من الوقود يتم إنتاجه من خلال إعادة تشكيل الغاز في عملية تلتقط ثاني أكسيد الكربون الناتج الثانوي ، وقد شحنت المملكة العربية أول شحنة في العالم من الهيدروجين الأزرق ، والتي تم تحويلها إلى أمونيا.وتخطط أيضًا لتوليد الهيدروجين من الطاقة الشمسية وهو ما يسمى ب الهيدروجين الأخضر في نيوم وهي المدينة المستقبلية التي يتم بناؤها على البحر الأحمر ، ومن خلال إضافة الهيدروجين إلى النفط الخام الذي تنتجه وتبيعه بالفعل ، تأمل المملكة العربية السعودية في الحفاظ على دورها كمورد مهم للطاقة ، فهي تعد من أعلى الدول إنتاجاً للهيدروجين وفقاً ل ترتيب الدول حسب انتاج الهيدروجين .[2]
عدد ذرات الهيدروجين
في الظروف العادية يكون غاز الهيدروجين عبارة عن تجمع سائب لجزيئات الهيدروجين ، كل منها يتكون من زوج من الذرات ، جزيء ثنائي الذرة ، H 2 ، تتحد ذرات الهيدروجين بسهولة مع عناصر أخرى لتكوين عدد هائل من الجزيئات المختلفة ، التي نعتمد على الكثير منها في حياتنا اليومية ، ويعتبر الهيدروجين هو العنصر الكيميائي الأكثر شيوعًا ، ويُقدر أن ذرات الهيدروجين تساهم بنسبة 75٪ من كتلة الكون.[3]
مشتقات الهيدروجين
للهيدروجين ثلاثة نظائر ، فيما يلي نتعرف عليهم :
تفاعلات الهيدروجين
يمكن أن يتفاعل الهيدروجين الجزيئي مع العديد من العناصر والمركبات ، ولكن في درجة حرارة الغرفة ، وتكون معدلات التفاعل منخفضة جدًا وبالتالي تكون ضئيلة ، ويرتبط هذا الخمول الظاهر جزئيًا بطاقة التفكك العالية جدًا للجزيء ، ومع ذلك ، تكون معدلات التفاعل مرتفعة في درجات الحرارة المرتفعة.
استخدامات الهيدروجين
يُعد الهيدروجين ناقلًا رائعًا للطاقة النظيفة ، وتوجد العديد من الاستخدامات للهيدروجين وتشمل :صناعة الفضاءمنذ بداية صناعة الفضاء ، لعب الهيدروجين دورًا مهمًا كوقود للصواريخ ، وهذا لأنه الوقود الذي يركز على أكبر قدر من الطاقة ، فيكون 1 كجم من الهيدروجين يحتوي على 3 أضعاف الطاقة من 1 كجم من البنزين ، وهذا معيار مهم للمشغل لأنه لابد أن يكون خفيفاً ،ويستخدم الهيدروجين السائل والأكسجين السائل مجتمعين لإطلاق الصاروخ الأوروبي آريان 5 ، وينتج عن احتراق الهيدروجين كمية هائلة من البخار ، والتي يتم نفخها بسرعة عالية جدًا عبر أنبوب الذيل لمحرك فولكاين ، وطرد الغاز بسرعة عالية هو الذي يدفع الصاروخ.الطاقةيستخدم الهيدروجين لإنتاج طاقة نظيفة لمجموعة متنوعة من التطبيقات ،حيث يستخدم لإمدادات الطاقة للمناطق المعزولة غير المتصلة بشبكة الطاقة ، والمواقع الحساسة التي تتطلب أنظمة طاقة احتياطية موثوقة ، ومولدات الطاقة المحمولة المستخدمة للأحداث الخارجية ، ولكن قد توجد عوائق استخدام الهيدروجين كوقود .النقل النظيفيسمح لنا الهيدروجين المستخدم في خلية الوقود بإنتاج الكهرباء مباشرة على متن مركبة بمحرك كهربائي ، وهذه المركبات تكون عديمة الانبعاثات وتطلق الماء فقط ،يتطلب إنتاج الهيدروجين طاقة ، لهذا السبب يُشار إلى الهيدروجين على أنه ناقل للطاقة ، مثل الكهرباء وليس على أنه طاقة أولية تشمل أمثلة الطاقة الأولية النفط والكربون أو الفحم والغاز الطبيعي وبعض مصادر الطاقة المتجددة ، مثل الاقتصاد الدائري للكربون .الصناعة الهيدروجين غاز شديد التفاعل ، ويستخدم على نطاق واسع في العديد من التطبيقات الصناعية لإنتاج مواد مختلفة.
