میدانیم که گاز هیدروژن کاربردهای متفاوتی دارد و از فراوانترین گازهای روی زمین به شمار می‎‌آید لذا در این مقاله تصمیم داریم اطلاعاتی از جمله نحوه تولید گاز هیدروژن، منابع تولید هیدروژن، ترکیبات هیدروژنی و سایر مطالب مربوط به هیدروژن به شما عزیزان ارائه دهیم. شرکت سپهرگازکاویان دارنده گواهینامه ISO17025 و آزمایشگاه مرجع اداره استاندارد آماده ثبت سفارش گاز هیدروژن در گریدهای آزمایشگاهی و در سایزهای گوناگون می‌باشد.

هیدروژن (Hydrogen) چیست

گاز هیدروژن گازی بی رنگ و بی بو و مزه می‌باشد. می‌توان گفت فراوانترین عنصر روی زمین گاز هیدروژن است. سبکترین عنصر در جدول تناوبی به گاز هیدروژن تعلق می‌گیرد. هیدروژن شامل یک الکترون، یک پروتون و فاقد نوترون است. گاز هیدروژن را می‌توان در همه جای زمین یافت. مانند آب، چربی، شکر، آمونیاک و غیره در بسیاری از ترکیبات نشانی از گاز هیدروژن دیده می‌شود.

هیدروژن در دسته عناصر غیر فلزی وجود دارد ولی به دلیل آرایش الکترونی گاز هیدروژن و مشابهت آن با دسته فلزات قلیایی در راس این گروه جای گرفته است. گفتنی است که گاز هیدروژن و فلزات قلیایی خواص مشابه ندارند. برعکس فلزات قلیایی هیدروژن، کاتیون H+ را به آسانی تشکیل نمی‌دهد. این گفته را انرژی یونش بالا نسبت به فلزات قلیایی تایید می‌کند. در واقع انرژی یونش هیدروژن 1312 کیلوژول بر مول است این در حالی است که انرژی یونش لیتیوم برابر با 520 کیلوژول بر مول می‌باشد.

تهیه گاز هیدروژن

چندین روش برای تولید گاز هیدروژن وجود دارد یکی از ساده ترین و متداولترین روش تولید گاز هیدروژن، گرفتن آن از ملکول آب H2O می‌باشد. در این روش با برقکافت آب، هیدروژن و اکسیژن را جدا می‌کنند و هیدروژن تولید می‌گردد. برای انجام این کار نیازمند یک باطری 9 ولتی می‌باشیم.

روش دومی برای تولید گاز هیدروژن وجود دارد آن هم استفاده از یک گرافیت بعنوان الکترود است.

گرافیت را می‌توان الکترود خوبی در نظر گرفت چون از نظر الکتریکی خنثی می‌باشد و در زمان برقکافت حل نمی‌گردد. اگرچه نمک هم می‌تواند با بهبود بازده این واکنش کمک کند.

در این روش نیاز به دو مداد، نمک، مقوا و یک باتری 1.5 ولتی نیاز است.

سومین روش تولید گاز هیدروژن استفاده از هیدروکلریک اسید می‌باشد که با استفاده از فلز روی صورت می‌پذیرد. حباب‌هایی طی واکنش خارج می‌شود که دارای هیدروژن خالص می‌باشند. دقت داشته باشید هنگام تولید گاز هیدروژن به این روش از تماس و برخورد با اسید اجتناب کنید.

تولید و توزیع هیدروژن

زیرساخت سوخت هیدروژن به روش‌های مختلفی قابل طراحی می‌باشد . کارشناسان بر این باورند که منابع تولید هیدروژن و نحوه انتقال و توزیع هیدروژن به شرایط و مزایای جغرافیایی بستگی دارد به عنوان مثال در مناطقی که منابع گاز طبیعی ارزان وجود داشته باشد به صرفه‌ترین روش تولید هیدروژن، تولید این گاز از منابع گازی می‌باشد. و اگر در منطقه‌ای به منابع برق ارزان دسترسی داشته باشند، از منابع برق و با روش الکترولیز آب، تولید هیدروژن به صرفه است و در مناطقی که سوخت‌های دیگری مانند اتانول داشته باشند، اتانول به عنوان منبع اولیه تولید هیدروژن بسیار ارزشمند است.

روش‌های متنوع تولید و توزیع هیدروژن

1.تولید انبوه هیدروژن به صورت متمرکز

• توزیع به صورت هیدروژن مایع
• توزیع به صورت گاز فشرده شده
• توزیع به صورت جامد

2.تولید گاز هیدروژن در جایگاههای سوخت گیری

• از منابع گاز طبیعی به روش رفورمینگ متان و اکسیداسیون جزئی
• از طریق الکترولیز قلیایی آب
• از طریق الکترولیز با غشاء پلیمری

3.تولید گاز هیدروژن بر روی خودرو

• استفاده از بنزین یا گازوئیل به عنوان سوخت و تبدیل آن به هیدروژن در مبدل موجود در خودرو
• استفاده از متانول و یا هر سوخت مایع مناسب دیگر به عنوان سوخت و تبدیل آن به هیدورژن در مبدل

خواص فیزیکی و شیمیایی منحصر به فرد گاز هیدروژن

گاز هیدروژن در دسته گازهای بی رنگ، بی بو و بی مزه قرار می‌گیرد. گفتنی است که گاز هیدروژن بیشترین فراوانی را در بین سایر عناصر جهان دارد. هیدروژن را از لحاظ سبکی، سبکترین عنصر در نظر می‌گیرند. هیدروژن از یک پروتون و یک الکترون تشکیل شده است این عنصر دارای نوترونی نیست. همانطور که گفته شد هیدروژن گازی فراوان است که در همه جا وجود دارد مثلا در آب، چربی، نفت خام و هیدروکربن ها و بسیاری از مواد یافت می‌شود. عدد اتمی گاز هیدروژن برابر با یک است در واقع تعداد پروتون های موجود در هسته را برابر با عدد اتمی می‌دانند.

ایزوتوپ های هیدروژن

هیدروژن به طور طبیعی دارای سه ایزوتوپ با نام‌های «پروتیوم» (Protium)، «دوتریوم» (Deuterium) و «تریتیوم» است.

پروتیوم
فراوان‌ترین ایزوتوپ این عنصر است که 99/98 درصد از هیدروژن موجود در طبیعت را شامل می‌شود. هسته این اتم تنها یک پروتون دارد و فاقد نوترون است که آن را به صورت¹H نشان می‌دهند.

دوتریوم
ایزوتوپ دیگر این عنصر  دوتریوم است که در هسته خود یک پروتون و یک نوترون دارد. این نوع ایزوتوپ فقط 0/0156 درصد از هیدروژن موجود در طبیعت را تشکیل می‌دهد و آن را معمولا به صورت
D یا ²H نشان می‌دهند و موسوم به هیدروژن سنگین است. این ایزوتوپ را می‌توان به کمک تقطیر جزء به جزء هیدروژن مایع یا به کمک الکترولیز طولانی مدت آب بدست آورد. برای تولید یک گالن (3/78 لیتر) «آب سنگین» (D₂O)، به حدود 100 هزار گالنH₂O نیازمندیم. این نوع از آب، چگالی، نقطه ذوب و جوش بالاتری نسبت به آب معمولی دارد و در راکتورهای هسته‌ای از آن تحت عنوان سوخت دوتریم استفاده می‌شود. جایگزینی پروتیوم با دوتریوم، کاربردهای مهمی در پژوهش‌های مکانیسم واکنش‌های «اثر ایزوتوپی سینتیکی» (Kinetic Isotope Effect) دارد.

تریتیوم
تریتیوم که آن را به شکل³Hنشان می‌دهند، در هسته خود دو نوترون دارد. ایزوتوپ خاصیت رادیواکتیوی دارد و نیمه عمر آن در حدود 12/3 سال است. این ایزوتوپ به طور پیوسته و در اثر پرتوهای کیهانی، در خارج از جو زمین تولید می‌شود. همچنین در یک راکتور هسته‌ای و به کمک ایزوتوپ لیتیوم-۶ نیز می‌توان تریتیوم را تولید کرد. علاوه بر این، در بمب‌های هیدروژنی نیز از همین ایزوتوپ استفاده می‌کنند. بیشتر تریتیوم بوسیله بمباران لیتیوم با نوترون ساخته می‌شود. از این ایزوتوپ در راکتورهای هم‌جوشی هسته‌ای نیز بهره می‌گیرند.

کاربرد هیدروژن

همانطور که می‌دانید هیدروژن یک عنصر بسار مهم است که کاربردهای فراوانی دارد که در اینجا به کاربردهای مهم هیدروژن می‌پردازیم:

هیدروژن در صنایع شیمیایی، متالوژی، پالایشگاه‌ها، شیشه و صنعت الکترونیک کاربرد دارد. همچنین هیدروژن به عنوان سوخت در هوا و فضا کاربرد دارد. باید بدانید که هیدروژن در وهله‌ی اول به عنوان یک عنصر واکنش دهنده مورد استفاده قرار می‌گیرد. از گاز هیدروژن با عنوان سوخت تمیز یاد می‌شود به این دلیل که از آب تولید شده و با اکسیدشدن به آب باز می‌گردد. پیل‌های سوختی که مجهز به گاز هیدروژن می‌باشند به منظور منبع انرژی بدون آلودگی مورد استفاده قرار می‌گیرند و در حال حاضر در وسایل نقلیه کاربرد دارند. درصنایع شیمیایی از گاز هیدروژن برای ساخت آمونیاک برای کودهای کشاورزی و سیکلوهگزان و متانول استفاده می‌شود که به منظور تهیه تولید پلاستیک و داروسازی مورد استفاده قرار می‌گیرند. در صنعت شیشه‌سازی از هیدروژن برای ساخت ورق‌های تخت شیشه استفاده می‌شود و نیز در الکترونیک از گاز هیدروژن به عنوان گاز شستشو در زمان تولید تراشه‌های سیلیکون استفاده می‌شود.

از آن‌جایی که گاز هیدروژن دارای تراکم کم می‌باشد از این گاز برای پر کردن بالن و کشتی‌های هوایی استفاده می‌شود. کاربردهای بیولوژیکی هیدروژن را می‌توانیم این‌گونه شرح دهیم، هیدروژن یک عنصر مهم برای زندگی می‌باشد و هیدروژن در تمام موکلول‌های موجودات زنده و آب حضور دارد اما لازم به‌ ذکر است که خود هیدروژن به تنهایی نقش خاصی ندارد و با اتم‌های کربن و اکسیژن تشکیل پیوند می‌دهد. هیدروژن را از نظر فراوانی اولین عنصر در جهان می‌دانند نکته جالب این است که هیدروژن در بیشتر ستارگان و خورشید یافت می‌شود بخش زیادی از سیاره مشتری را هیدروژن تشکیل می‌دهد. گفتنی است که بر روی کره زمین بیشترین مقدار هیدروژن در ساختار آب وجود دارد و درصد ناچیزی هیدروژن در جو به شکل گازی وجود دارد ( کمتر از یک قسمت در میلیون حجم). جالب است بدانید با وارد شدن هر هیدروژن در جو، این گاز به سرعت از گرانش زمین به فضای بیرون خارج می‌شود. مقدار بیشتر تولید هیدروژن به روش گرم کردن گاز طبیعی با بخار است تا syngas( ترکیب گاز هیدروژن و مونوکسید کربن) تشکیل شود سینگَس جدا شده و هیدروژن را می‌دهد. همچنین می‌توان هیدروژن را با الکترولیز آب تولید کرد.

• پیشنهاد به مطالعه بیشتر سوخت هیدروژن

نکات ایمنی هیدروژن

باتوجه به کاربردهای زیادی که گاز هیدروژن دارد باید این نکته را در نظر بگیرید که گاز هیدروژن خطراتی دارد که انسان را تهدید می‌کند برای جلوگیری از بروز این خطرات باید نکات ایمنی مربوط به گاز هیدروژن را بدانید و به آن‌ها توجه کنید. در این بخش خطرات هیدروژن را به هنگام استفاده از هیدروژن و هم به هنگام تولید هیدروژن بررسی می‌کنیم.گفتنی است که مهم‌تر از همه این‌ها نکات ایمنی به هنگام کار با هیدروژن می‌باشد زیرا چیزی که به هنگام کار با هیدروژن بسیار نگران کننده است اشتعال پذیری گاز هیدروژن می‌باشد و گاز هیدروژن دارای بیشترین امتیاز از نظر مقیاس اشتعال‌پذیری می‌باشد تا حدی که مقدار بسیار کم هیدروژن با هوای معمولی قابل اشتعال می‌باشد. لازم به ذکر است که احتراق با توجه به اکسیژن موجود در هوا و ویژگی‌های شیمیایی واکنش می‌تواند با حداقل چهار درصد نسبت حجمی از هیدروژن به هوا اتفاق بیافتد بنابراین هیدروژن به تنهایی هیچ رتبه‌ای برای خطر واکنش پذیری یا سمیت ندارد. ذخیره کردن هیدروژن و استفاده از هیدروژن به دلیل راحتی در نشت آن به عنوان سوخت گازی، احتراق کم مصرف، طیف گسترده‌ای از ترکیبات سوخت قابل احتراق هوا و سوخت شناسی چالش‌های کم نظیری را ایجاد می‌کند

جلوگیری از خطرات گاز هیدروژن

آنچه که در مورد گاز هیدروژن باید بدانید این است که این گاز در فرورفتگی‌ها تجمع پیدا می‌کند زیر سقف و فرورفتگی‌ها جاهایی هستند که خطر انفجار گاز هیدروژن را تشکیل می‌دهند گفتنی است هر ساختمانی که منبع گاز هیدروژن می‌باشد باید دارای تهویه مناسب باشد و نیز لازم به ذکر است که سیستم سرکوب احتراق برای همخه دستگاه‌های برقی باشد و بهتر است طراحی آن به گونه‌ای باشد که سقف داشته باشد تا به طور کامل از بقیه سازه ها جدا شود.

تاثیر گاز هیدروژن بر سلامت انسان

تماس گاز هیدروژن با چشم آسیبی به چشم نمی‌رساند اما خارج شدن گاز هیدروژن از مخزن تحت فشار خطرناک است زیرا سرما ایجاد می‌کند و در صورت تماس با چشم باعث یخ‌زدگی می‌شود و چشم آسیب می‌بیند در صورت بروز چنین مشکلی مصدوم را بلافاصله به محیط باز انتقال دهید و به پزشک مراجعه کنید.

در اثر سوختن با گاز هیدروژن، قسمتی که دچار سوختی شده است را با زیر آب سرد بگیرید سپس از باند استريل براي پانسمان قسمت آسیب دیده استفاده کنید در صورتی که مصدوم از ناحيه صورت، گلو، سر و يا سينه دچار سوختگي شده باشد احتمال این که راه تنفسی مصدوم بسته شود وجود دارد بنابراین فرد مصدوم را فوراً به مراكز امداد تخصصي ببريد.

تاثیر گاز هیدروژن بر محیط زیست

ابتدا باید بدانید که هیدروژن فراوان‌ترین عنصر در کائنات و دومین عنصر از نظر فراوانی در کره زمین است و در مورد کاربرد هیدروژن گفته شد که از هیدروژن به عنوان سوخت در موتورهای احتراق داخلی و به منظور تولید برق در پیله سوختی مورد استفاده قرار می‌گیرد. این فرآیند پاک بوده و نام سوخت پاک بر آن گذاشته شده است که تنها فرآورده جانبی آن آب و مقدار کمی اکسید نیتروژن می‌باشد و تولید کربن ندارد. هیدروژن نسبت به سوخت‌های فسیلی برتری‌های قابل توجهی دارد و جایگزین شدن سوخت هیدروژنی با سوخت فسیلی می‌تواند منجر به انتشار کمتر گازهای گلخانه‌ای شود. اما به دلیل داشتن ویژگی‌های خاصی مانند سبکی و قابلیت نفوذ بالا هم زمان می‌تواند به عنوان یک گاز گلخانه‌ای عمل کند.

حمل و انبارش گاز هیدروژن

در مورد حمل و نقل و نگهداری سیلندر گاز هیدروژن باید نکاتی را در نظر بگیرید در این بخش به بررسی این نکات پرداخته می‌شود. به هیچ عنوان از گاز هیدروژن در نزدیکی جوشکاری، شعله‌ یا سطوح داغ استفاده نکنید. از کشیدن، سر دادن و غلتاندن سیلندر حاوی گاز هیدروژن روی زمین جداً خودداری کنید. سیلندرهای گاز را با چرخ دستی یا چیزی مانند ارابه حمل و نقل کنید. توجه داشته باشید که کلاهک سیلندر به هیچ عنوان برداشته نشود و سیلندر گاز را هرگز با دست‌های چرب و روغنی حمل نکنید. تحت هیچ شرایطی برای افزایش سرعت تخلیه سیلندر گاز هیدروژن آن را حرارت ندهید. بسیار دقت شود که به بدنه سیلندر آسیبی وارد نشود سیلندرها را به صورت عمودی نگهداری کنید برای جلوگیری از افتادن سیلندر آن را با یک زنجیر در یک جای خشک و خنک ببندید و نگهداری کنید انبار نگهداری سیلندر باید دور از ترافیک و خروج اضطراری باشد.

آنالیز گاز هیدروژن آزمایشگاهی

گازهای خالص آزمایشگاهی داخلی خلوص بالا با درصد خلوص معين و با دقت بالا براي مصارف گوناگون بنا به سفارش مشتري تولید میشوند و گازهای خالص آزمایشگاهی در صنایع مختلف، دانشگاه ها ، مراکز تحقیقاتی ، پژوهشگاها و تجهیزات آزمایشگاهی مثل کروماتوگرافی گازی، کوانتومتر،لیزرها و آنالایزص رهای مختلف استفاده می شود. دقت دراين نوع گازها از اهميت ويژه اي برخوردار می باشد . واحد تولید شرکت سپهر گاز کاویان با کارشناسان فنی که از متخصص ترین و برترین تولید کننده انواع گازهای آزمایشگاهی می باشد .بنا به درخواست مشتری در سیلندرهای گاز(کپسول ها ) با سایزهای مختلف بادستگاه Gas Chromatograph و Moisture Analyzer آنالیز کرده، سپس با دتکتور های گازی کنترل کرده و با ارائه سرتیفیکیت معتبر تحویل مشتری می گردد.

تامین هیدروژن

گاز هیدروژن آزمایشگاهی خلوص بالا به عنوان گاز حامل و پاکسازی برای طیف وسیعی از ابزار تحلیلی از جمله آشکارساز یونیزاسیون شعله، آشکارساز هدایت حرارتی، ماشین آلات ضبط سنج، شعله فوتومتریک آشکارساز استفاده می‌شود.

تامین گاز هیدروژن خالص گرید 5.5-5-6 برای امور آزمایشگاهی از سپهر گاز کاویان.

فروش گاز هیدروژن

شرکت سپهر گاز کاویان تولید کننده و تامین کننده انواع گازهای خلوص بالا و گاز میکس می‌باشد، که یکی از این گاز خلوص بالا گاز هیدروژن است. سپهر گاز کاویان با کیفیت بالا و قیمت مناسب گاز خلوص بالا هیدروژن را تهیه و به فروش می‌رساند. همچنین شرکت سپهرگاز کاویان تجهیزات جانبی کپسول‌های گاز هیدروژن از جمله رگولاتر گاز هیدروژن را با قیمت مناسب به فروش می رساند.

خرید گاز هیدروژن

گازها بنابر درخواست شما مصرف کنندگان تولید می‌شوند. استفاده از گازهای خالص در خلوص بالا برای گازهای کالیبراسیون موجب بالارفتن دقت در کالیبره کردن می‌‌شود. سعی کنید گاز هیدروژن خالص آزمایشگاهی و یا میکس گاز هیدروژن را از مراکز معتبر خریداری کنید به طوری که تضمینی برای آن‌ها وجود داشته باشد. سپهر گاز کاویان تولید کننده و تامین کننده انواع گازهای خالص با درصد خلوص بالا یکی از مراکز معتبر فروش هیدروژن خالص آزمایشگاهی در ایران می‌باشد.

قیمت گاز هیدروژن

عنصر هیدروژن یا آبزا با علامت اختصاری H نمایش داده می‌شود و دارای عدد اتمی یک می‌باشد. گفتنی است که گاز هیدروژن با فرمول مولکولیH2 گازی بی‌بو، بی‌رنگ، غیر سمی و آتش‌زا می‌باشد. برای استعلام قیمت از کپسول‌های گاز هیدروژن و نیز کسب اطلاعات بیشتر می‌توانید درخواست خود را به شماره واتساپ 09128699026ارسال کنید تا کارشناسان فروش ما اطلاعات مورد نیاز را در اختیارتان قرار دهند.

شرکت سپهر گاز کاویان تامین کننده هیدروژن با درصد خلوص 99.999 ، 99.9995 ، 99.9999 در سیلندرهای کربن استیل می‌باشد.

شرکت سپهر گاز کاویان تامین کننده گاز هیدروژن گرید 99.999 (جیسی گرید) مخصوص دستگاه کروماتوگرافی کپسول هیدروژن می‌باشد و همچنین تجهیزات مربوط به کپسول هیدروژن مانند رگولاتور.. در سپهر گاز کاویان به فروش می‌رسد.

گاز هیدروژن وارداتی با درصد خلوص 99.999، 99.9995، 99.9999 در شرکت سپهر گاز کاویان قابل ارائه به مصرف کنندگان می‌باشد.

هدف شرکت سپهر گاز کاویان همواره تولید گازهای با خلوص بالا و قیمت مناسب، متناسب با نیاز مصرف کنندگان می‌باشد.

برای ارتباط با کارشناسان ما و ثبت سفارش می‌توانید با شماره‌های زیر تماس بگیرید.

کامیون هیدروژنی

جالب است بدانید که شرکت هیوندای از طرح اولیه کامیونی رونمایی کرده است که این کامیون خودران با سوخت هیدروژن حرکت می‌کند

به گزارش خبرگزاری مهر به نقل از دیلی میل، شرکت هیوندای از یک کامیون بزرگ خودران رونمایی کرده است که این کامیون خودران با سوخت هیدروژن کار می کند.

در مورد این کامیون گفته شده است که شبیه به یک قطار سریع و سیر می‌باشد. نکته جالب در مورد این کامیون این است که در نگاه اول نمی‌توان تشخیص داد مسافران از کدام سمت باید وارد کامیون شوند. در مورد ظاهر این کامیون باید گفت که این کامیون دارای دری کشویی و پله‌هایی جمع شونده است که زیر پوسته رویی کامیون مخفی می‌شوند. در این طرح اولیه کامیون خودران است و مکانی برای نشستن مسافران نیز در نظر گرفته است.

نکته قابل توجه  در مورد این کامیون هیدروژنی این است که  از آنجا که سوخت آن هیدروژن است هیچ گونه  آلاینده و گاز گلخانه‌ای منتشر نمی‌شود و در لوله اگزوز آن فقط آب وجود دارد. طرح اولیه کامیون مذکور HDC-۶ Neptune نام دارد و تا ۲۰۳۰ میلادی به بازار عرضه می‌شود. علاوه بر آن کامیون هیدروژنی مذکور هوای آلوده را جذب و پس از گذراندن از مجموعه‌ای فیلترها، آن را تصفیه می‌کند. بنابراین چنین طرحی تا حد زیادی از آلودگی هوا در جاده‌ها می‌کاهد.

ذخیره‌سازی گاز هیدروژن با استفاده از پوست موز!!!

در دانشگاه کاشان پژوهشگران توانسته‌اند نانو ساختارهایی تولید کنند که کاربردشان ذخیره سازی گاز هیدروژن می‌باشد. گفتنی است که این نانو ساختارهای تولید شده از مواد غیر سمی و موادی که خطری برای محیط زیست ایجاد نمی‌کنند ساخته شده‌اند همچنین این نانوساختارها دارای پایداری مناسبی می‌باشند و به صورت موثری در فرایند ذخیره سازی نیتروژن به عنوان سوخت پاکیزه قابل استفاده می‌باشند.

در این کار تحقیقاتی روش‌های شیمی سبزبه کار برده شده است و نانوساختارهایی سنتز شده‌اند که می‌توان از آنها برای ذخیره‌سازی گازهیدروژن استفاده کرد. از گازهیدروژن به عنوان سوخت پاک یاد می‌شود به همین دلیل هیدروژن در صنایع مختلف از جمله تأمین سوخت خودروها جایگزین سوخت‌های فسیلی می‌شود. لازم به ذکر است که با توجه به این که بیشترآلودگی‌های محیطی ناشی از سوخت‌های فسیلی می‌باشد ودر سال‌های آینده با کمبود این منابع انرژی رو به رو خواهیم شد، تولید نانوساختارهایی که قابلیت استفاده در زمینه تولید انرژی‌های جایگزین را داشته باشند، بسیار حائز اهمیت است. البته نگفته نماند که تولید نانو ذرات به روش‌های شیمیایی نیز خود عاملی برای ایجاد آلودگی‌های زیست‌محیطی محسوب می‌شود. بنابراین بهتر است که برای کمک به محیط ‌زیست از روش‌های شیمی سبز برای تولید نانو مواد مصرفی پرکاربرد اقدام کرد. در این طرح، در بخشی از فرآیند تولید نانوساختارها، عصاره موز به جای مواد شیمیایی استفاده می‌شود.

سحر زینت‌لو یکی از محقاقان این پروژه درباره مزیت‌های این فناوری می‌گوید: در این طرح، نانوساختارهای Dy2Sn2O7 با استفاده از روشی سبز تهیه و شرایط بهینه‌ تولید آن معرفی شده است. در این فرآیند، عصاره موز به عنوان یک سوخت جدید، برای اولین‌بار مورد استفاده قرار گرفته است.

از جمله مزایای این روش می‌توان به وقت‌گیر نبودن این روش، عدم نیاز به دستگاه‌های خاص و گران ‌قیمت و شرایط ویژه و سخت، بازده و خلوص بالای محصول می‌توان اشاره کرد. همچنین گفتنی است که نانوساختارهای تولیدی قابلیت بالایی برای ذخیره هیدروژن هستند و هدف ما پیدا کردن راهی آسان و قابل انجام برای تولید نانوساختارهای یکنواخت با اندازه‌ مناسب با درجه تخلخل بالا مهمترین آن اینکه محصولی با کارآیی مطلوب برای استفاده در صنایع انرژی می‌باشد.

در رابطه با بیشترین کاربردهای هیدروژن نویسنده اول مقاله‌ای این طرح اظهار داشته اند که: بیشترین مصرف هیدروژن در صنایع نفت و پالایش گاز می‌باشد. گاز هیدروژن معمولاً به عنوان یک خوراک جانبی، ماده شیمیایی حد واسط و حتی به عنوان یک ماده شیمیایی خاص کاربرد دارد. گفتنی است که در کل دنیا، طراحی وسایل نقلیه‌ای که از هیدروژن به عنوان سوخت استفاده می‌کنند، مورد مطالعه و بررسی قرار گرفته است.

 دکتر زینت‌لو با ذکر این که این طرح قابلیت تجاری‌سازی دارد، افزودند: نتایج این پروژه قابلیت تجاری شدن را خواهد داشت. هم‌اکنون طرح ذکر شده در مقیاس آزمایشگاهی انجام شده است و برای دستیابی به تولید صنعتی، یک سرمایه‌گذار برای حمایت مالی لازم هست.

به گفته دکتر زینت‌لو، کاهش هزینه (جهت تولید محصول)، افزایش سرعت (در فرآیند ذخیره هیدروژن) و کاهش آلودگی (حین تولید محصول با کارایی ذخیره هیدروژن به عنوان سوخت پاک) از ویژگی‌های بارز این فرآیند می‌باشد.

روشی نوین برای تولید سوخت هیدروژن با خلوص بالا

محققان کشورمان در دانشگاه صنعتی بابل با پشتیبانی صندوق حمایت از پژوهشگران و فناوران معاونت علمی و فناوری ریاست جمهوری، موفق به ارائه روشی نوین برای تولید هیدروژن با خلوص بالا شدند.

به گزارش روز چهارشنبه معاونت علمی و فناوری ریاست جمهوری، امروزه استفاده از هیدروژن به عنوان نوعی سوخت یکی از راه‌های مدرن تامین انرژی است. هرچند استفاده از این سوخت در آغاز مسیر خود قرار دارد و سرمایه‌گذاری و تحقیقات زیادی بر روی هیدروژن به عنوان سوختی دارای توجیه اقتصادی در حال انجام است.

البته علت توجه محققان به هیدروژن نیز بی دلیل نیست. گاز هیدروژن خصوصیاتی همچون تمایل واکنش دهندگی بالا، فراوانی و عدم آلایندگی محیط زیست را دارد.

هیدروژن یا آبزا، یک عنصر شیمیایی در جدول تناوبی است که با حرف H و عدد اتمی یک نشان داده شده است. هیدروژن عنصری بی رنگ، بی بو، غیر فلز، یک ظرفیتی و گازی دو اتمی، با خاصیت شعله وری فوق العاده بالا است. هیدروژن سبک‌ترین و فراوانترین عنصر در جهان بوده و در آب و نیز در تمامی ترکیبات آلی و موجودات زنده یافت می‌شود.

اما یکی از مهمترین روش‌های تولید هیدروژن با خلوص بالا استفاده از غشای پالادیمی است که در اکثر مراکز پژوهشی معتبر دنیا روی آن کار می‌شود.

با توجه به اهمیت این فناوری در صورت حمایت از طرح‌ها در این حوزه، می‌توان همزمان با کشورهای پیشرو در این مسیر گام برداشت و از دستاوردهای این طرح در زمینه‌های مرتبط با پیل سوختی مانند کاربردهای نیروگاهی و خودروسازی استفاده کرد.

بنابراین طرحی با عنوان «ساخت غشای کامپوزیتی پالادیمی با روش لایه‌گذاری بدون اعمال جریان (ELP) به منظور تخلیص هیدروژن به عنوان خوراک پیل سوختی» توسط محققان در دانشگاه صنعتی بابل و با پشتیبانی صندوق حمایت از پژوهشگران و فناوران معاونت علمی و فناوری ریاست جمهوری انجام شده است.

سوختی پاک برای آینده

مجید تقی زاده مجری این طرح پژوهشی در دانشگاه صنعتی بابل هدف از انجام آن را ساخت غشا پالادیمی با روش لایه‌گذاری بدون اعمال جریان دانست که از هیدروژن تولید شده به این روش می‌توان به عنوان خوراک پیل سوختی استفاده کرد.

به گفته وی، مجموعه‌ای از عوامل مختلف از جمله محدودیت منابع فسیلی، تأثیرات منفی زیست محیطی، بهره‌گیری از منابع هیدروکربنی، افزایش قیمت سوخت‌های فسیلی، منازعات سیاسی و تأثیر آن بر ارائه انرژی پایدار از جمله دلایلی هستند که بسیاری از سیاستمداران و متخصصان مباحث انرژی و محیط زیست را در حرکت به سوی ایجاد ساختاری نوین مبتنی بر امنیت ارائه انرژی، حفظ محیط زیست، ارتقاء کارایی سیستم انرژی وادار کرده است.

تقی زاده ادامه داد: از جمله منابعی که در آینده می‌توان به عنوان سوخت پاک، قابل حمل و نقل، مناسب و کارآمد که علاوه بر الکتریسیته می‌تواند مورد استفاده قرار گیرد هیدروژن است.

وی همچنین بیان کرد: پیل‌های سوختی یکی از مهمترین مبدل‌های انرژی در آینده هستند که از هیدروژن خالص، متانول و گاز طبیعی به عنوان خوراک استفاده می‌کنند.

این محقق اظهارکرد: تبدیل انرژی شیمیایی به انرژی الکتریسیته در پیل‌های سوختی فرایندی مستقیم است که بدون ایجاد آلودگی‌های زیست محیطی و صوتی انجام می‌شود. از این رو مطالعه راه‌های مختلف تولید و خالص‌سازی هیدروژن ضروری به نظر می‌رسد.

به گفته وی، یکی از مهمترین روش‌های تولید هیدروژن با خلوص بالا استفاده از غشای پالادیمی است که در اکثر مراکز پژوهشی معتبر دنیا مورد مطالعه قرار دارد.

منبع: ایرنا

برای خرید گاز هیدروژن، سیلندر هیدروژن و تجهیزات مربوط به آن کلیک کنید.

گاز هیدروژن در تولید سوخت هیدروژن با خلوص بالا در ایران

همانگونه که می دانید گاز هیدروژن با فرمول ملکولی H2 دارای کاربرد های فراوانی در صنعت می باشد تعدادی از کاربرد های آن عبارتند از:

استفاده در پالایشگاه، متالورژی، شیشه سازی، الکترونیک

در تولید آمونیاک به کار می رود

برای تولید سیکلو هگزان و متانول

تولید پلاستیک

داروسازی

تصفیه سازی روغن برای حذف گوگرد از سوخت

هیدروژناسیون روغن ها برای تشکیل چربی مانند تولید مارگارین

در صنعت شیشه سازی برای ایجاد یک جو محافظ و ساخت ورق های تخت شیشه

در الکترونیک هم برای شستشو در هنگام تولید تراشه های سیلیکون

پر کردن بالن ها و کشتی های هوایی

نقش بیولوژیکی هیدروژن 

همانگونه که می دانید با سوختن گاز هیدروژن آب تولید می شود، پس بنابراین می توان از آن به عنوان سوخت تمیز و کاربردی در صنعت استفاده نمود. از مهمترین دلایل محبوبیت این گاز بعنوان سوخت عدم انتشار دی اکسید کربن می باشد بنابراین برای محیط زیست خطرآفرین و مخرب نیست و باعث تغییر در آب و هوای محیط نمی شود. ملکول آب می تواند با استفاده از جریان الکتریکی به اتم های سازنده خود یعنی هیدروژن و اکسیژن تبدیل شود این روش که به آن الکترولیز آب نیز گفته می شود از رایج ترین روش ها برای تولید هیدروژن از آب دریا می باشد.

تولید هیدروژن:

چگونگی تولید گاز H2:

روش های متفاوتی برای تولید این گاز وجود دارد:

سوخت های فسیلی

زیست توده

الکترولیز آب با استفاده از جریان الکتریکی

اینکه گاز مورد نظر از چه روشی تولید شود می تواند اثرگذاری و راندمان انرژی را تعیین کند. از بین روش های گفته شده روش سوم بیشترین کاربرد را دارد.

تولید H2 از طریق الکترولیز آب

در شیمی دبیرستان قطعا با مفاهیم الکترولیز آشنا شده اید، جریان الکتریکی باعث شکسته شدن پیوند های بین اکسیژن و هیدروژن می شود. اگر جریانی که برای شکستن پیوند مورد استفاده قرار می گیرد از منابع تجدید پذیر مانند باد باشد پس کربن در آن دخیل نبوده و تغییرات آب و هوا را در پی نخواهد داشت.

با توضیحات گفته شده این گاز می تواند بعنوان سوختی تمیز برای وسیله نقلیه و یا برای گرمایش منازل مورد استفاده قرار گیرد.

مزیت های استفاده از هیدروژن به عنوان سوخت

استفاده از این گاز پرکاربرد بعنوان سوخت دارای مزیت هایی است که در ادامه به آن می پردازیم:

1-واکنش پذیری بالای این گاز

2-بالا بودن چگالی نظری آن

3-می توان به میزان نامحدود از ملکول آب آن را تولید نمود پس تا زمانی که آب در دسترس باشد و با استفاده از جریان الکتریکی قادر به الکترولیز آن باشید، می توانید هیدروژن تولید کنید.

4-برای محیط زیست بی اثر است.

H2 دارای ویژگی های منحصر به فردی است و برخی از ویژگی های آن باعث شده است تا برای استفاده سوختی بیشتر مورد توجه قرار گیرد.

اولین ویژگی که سلول های سوخت هیدروژنی دارند تمیز تر و کارآمد تر بودن آن نسبت به سوخت های دیگر است.

ویژگی‌های خاص گاز هیدروژن

ویژگی های دیگری استفاده از این گاز را افزایش می دهند مانند:

بی رنگ بودن

نافلز

بی مزه

مشتعل شونده

همانطور که می دانید این گاز سبکتربن گاز( با وزن اتمی حدودا 1 گرم بر مول) موجود در جدول تناوبی است. به دلیل واکنش پذیری بالای آن با بسیاری از عناصر، وارد واکنش شده و ایجاد ترکیب می کند.

در ترکیبات آلی و آب به وفور یافت می شود. H2 را می توان در هر مکانی که آب و انرژی وجود داشته باشد تولید نمود. همانگونه که در بالا اشاره شد اگر منبع انرژی که در الکترولیز استفاده می شود از منابع تجدید پذیر باشد به دلیل عدم وجود کربن میزان گازهای گلخانه ای کاهش می یابد.

این گاز در صنعت نیز بسیار مورد استفاده قرار می گیرد. هیدروژن دارای مشخصات فنی و ویژگی هایی است که با تکیه بر آن ده ها سال است برای مصارف و اهداف گوناگون در صنعت مورد استفاده قرار می گیرد. از کاربرد های آن در صنایع می توان به پالایش نفت، هوافضا، تولید کود، ذوب فلزات و داروسازی اشاره نمود. از آن بعنوان یک انرژی پاک و قابل اطمینان برای آینده یاد می شود. تهیه این گاز از آب یک فناوری پایدار و تجدید پذیر به شمار می آید که توجه بسیاری از صنایع را به خود جلب نموده است. از این روش می توان گاز هیدروژن با حجم کم و درصد خلوص بالا تهیه نمود.

دانشمندان طی تحقیقاتی دریافتند که چگونه می توان از آب و نیکل و برق این گاز را تولید نمود که در مقایسه با روش های گذشته اقتصادی تر باشد. در آینده تهیه این گاز از آب یک منبع ایده آل به شمار می آید. البته در این روش نیاز به یک کاتالیزور است که معمولا از آلیاژ آهن و نیکل استفاده می کنند تا میزان تولید این گاز افزایش یابد.

استفاده از H2 بعنوان سوخت برای رانندگی آرام و بی سروصدا بسیار مفید است. به طور نسبی یک کیلوگرم هیدروژن تقریبا سه برابر بیشتر از یک کیلوگرم نفت انرژی تولید می کند بنابراین بسیار به صرفه تر است.

استفاده های معمول از گاز هیدروژن یکی دیگر از موضوعات مورد برررسی در خصوص این نوع گاز می‌باشد. در این محتوا از سپهر گاز کاویان در این خصوص توضیح می‌دهیم.

همانطور که ممکن است در مقاله های قبلی خوانده باشید گاز هیدروژن سبک ترین و رایج ترین گاز در جهان هستی میباشد.

 این عنصر دارای عدد اتمی 1 می باشد همچنین گفتنی است که این گاز بسیار کمیاب است ولی یکی از اجزای حیاتی آب می باشد.

گاز هیدروژن و استفاده‌های آن

در درجه ی اول این عنصر برای تولید مولکول آب مورد استفاده قرار می گیرد. هم چنین از این گاز برای تولید سنگ معدن فلزی استفاده میکنند. گاز هیدروژن در شیمی صنعتی برای تولید اسید هیدروکلریک مورد استفاده قرار می گیرد و برای جوشکاری هیدروژن اتمی نیز کاربرد دارد. در ژنراتورهای برق ازاین گاز برای خنک کردن موتور ژنراتور استفاده می شود. همچنین کاربرد دیگری که این گاز دارد این است که در بسیاری از کارخانه های تولیدی برای چک کردن نشت های خود از این گاز استفاده میکنند.

نکته مهم دیگر در رابطه با این گاز این است که این عنصر می‌تواند به تنهایی یا در کنار عناصر دیگر مورد استفاده قرار گیرد. پردازش سوخت فسیلی و تولید آمونیاک از کاربرد های دیگر گاز H2 می باشد. آمونیاک بخشی از بسیاری مواد شیمیایی است که یک عامل هیدروژنه محسوب میشود و برای تغییر روغن های اشباع نشده و ناسالم به اشباع شده و سالم مورد استفاده قرار میگیرد. هم چنین گاز هیدروژن برای تولید متانول و تولید تریتیوم ( در واکنش هسته ای )  مورد استفاده قرار می گیرد که یک ایزوتوپ رادیواکتیو می باشد و برای تولید بمب از آن استفاده می شود. و دیگر این که از این گاز عنصر میتوان به عنوان منبع تشعشع رنگ درخشان استفاده کرد.

هیدروژن و سوخت سلول

از این گاز به عنوان سوخت به دلیل ارزش گرمایی بالای آن استفاده میشود. احتراق مقدار زیادی انرژی تولید می کند، از هیدروژن مایع به عنوان سوخت موشک استفاده می شود. جالب است بدانید هیدروژنی دیگر نیز به اسم دوتوریوم که هیدروژنی سنگین نام گذاری میشود در واکنش همجوشی هسته ای در راکتورهای هسته ای مورد استفاده قرار می گیرد.

سلول های سوخت هیدروژنی

امروزه با توجه به بحران انرژی، محدودیت سوخت های فسیلی، استفاده از منابع انرژی جدید از جمله انرژی های تجدیدپذیر بیش از پیش مورد توجه قرار گرفته است. به همین دلیل دیدگاه نوینی برای استفاده از هیدروژن با توجه به خصوصیات منحصر به فرد آن ایجاد شده است.استفاده ازاین عنصر به عنوان سوخت مزیت هایی را به همراه دارد زیرا سوخت هیدروژنی موجب کاهش آلاینده های زیست محیطی و حذف اکسیدهای گوگرد و اکسیدهای کربن ناشی از احتراق سوخت های فسیلی می شود. شایان ذکر است در آینده سلول های سوختی و هیدروژن می توانند نقش محوری و کنترل کنندهای در کاهش آلودگی شهرها داشته باشند. موانعی برای جایگزینی سوخت های کربنی با سوختهای هیدروژنی وجود دارد که برخی موارد آن عبارتند از : قیمت بالای تولید و حمل هیدروژن، نبود منبع مناسب ذخیره هیدروژن در سامانه های نقلیه و ثابت و همچنین، قیمت بالای سلول های سوختی هیدروژنی. با این حال توسعه فناوری های سوختی می تواند یک راه حل مناسب جهت توسعه پایدار و بلند مدت باشد.

استفاده از گاز هیدروژن در بالن های آب و هوا

پژوهشگران قادر به استفاده ی از این گاز در بالن های آب و هوا شدند زیرا این گاز بسیار سبک میباشد و برای این منظور بسیار کاربردی است. در بالن آب و هوای هواشناسان نیز این عنصر نصب گردیده است. این بالن ها با تجهیزاتی نصب شده اند که اطلاعات لازم راجع به مطالعه آب و هوا را ثبت کنند. همچین در طی جنگ جهانی اول, در بالن کشتی های هوایی از این گاز استفاده می شد.

هیدروژن در صنعت چه کاربردی دارد

از استفاده های گاز H2 در صنعت می توان به استفاده در صنعت های کود و رنگ و هم چنین صنایع غذایی و شیمیایی اشاره کرد. در صنایع غذایی برای تولید روغن های نباتی هیدروژنه مانند مارگارین و کره از این گاز استفاده میشود. در این روش، روغن های گیاهی با هیدروژن ترکیب میشوند و با استفاده از نیکل به عنوان کاتالیزور، مواد چربی جامد تولید میشوند.

استفاده از هیدروژن در صنعت پتروشیمی

در صنعت پتروشیمی , از این گاز برای اصلاحات نفت خام استفاده می باشد. هیدروژن به عنوان یک عامل کاهنده در صنایع مورد نیاز می باشد. در شیمی صنعتی برای استخراج نفت کاربرد دارد و هم چنین از این گاز در دستگاه آنالایزر کروماتوگرافی گازی به عنوان گاز حامل استفاده می شود.

ترکیبات شیمیایی گاز هیدروژن

گفتنی است که کاربرد دیگر این عنصر استفاده از آن برای  تولید ترکیبات شیمیایی گوناگونی میباشد. به غیر از آمونیاک, هیدروژن قادر است در راه های دیگری مهار شود.

می توان برای تولید کود نیز از آن استفاده کرد. این عنصر برای تولید متیل الکل نیز مورد نیاز است.متیل الکل در جوهر, مایع جلا دهنده و رنگ استفاده میشود. پراکسید هیدروژن ترکیبی حیاتی دیگر است و موارد مصرفی گوناگونی هم دارد. اولین و مهمترین استفاده از آن در پزشکی میباشد. برای مثال پراکسید هیدروژن یک ضد عفونی کننده است که برای ضدعفونی قارچ ها از آن استفاده میشود. این عنصررا می توان در آب رقیق شده نیز یافت!

هم چنین می توان برای سفید کردن دندان ها و ضدعفونی قارچ و باکتری ها آن را مورد استفاده قرار داد.  شایان ذکر است هیدروژن پراکسید برای مصارف غیر پزشکی هم کاربرد دارد.

کاربرد های دیگر آن شامل موارد زیر میباشند :

کنترل آفات در باغ ها, از بین بردن لکه های لباس, عاملی سفیدکننده برای تمیز کردن خانه.

گاز هیدروژن

هیدروژن، گازی بی‌رنگ،‌ بی‌بو و بدون مزه است که بیشترین فراوانی را در بین عناصر روی زمین دارد. این عنصر از نظر جرم اتمی به عنوان سبک‌ترین عنصر شناخته می‌شود که اتم آن شامل یک پروتون و یک الکترون و فاقد نوترون است. این عنصر را می‌توان در همه‌جا پیدا کرد. در آب، چربی‌ها، نفت خام، هیدروکربن‌ها، اسیدهای چرب، کربوکسیلیک اسیدها، شکر، آمونیاک، هیدروژن پراکسید و بسیاری از مواد دیگر، ردی از هیدروژن یافت می‌شود.

برای کسب اطلاعات بیشتر در رابطه با گاز هیدروژن و خواص و کاربرد این گاز اینجا کلیک کنید.

شارژ گاز هیدروژن

شارژ گاز هیدروژن در سیلندر ۵,۱۰,۲۰,۴۰,۵۰ لیتری با فشار ۱۵۰ الی ۲۰۰ بار شارژ می شود. سیلندرهای نگهداری هیدروژن خلوص بالا باید در مکانی خنک و همچنین دارای تهویه مناسب و بدور از هرگونه مواد قلیایی و اسید قرار گیرد. سیلندرها حتما باید دارای کلاهک باشد و در محل خود ثابت گردد. دمای خود احتراقی هیدروژن ۳۹۹ درجه می باشد. همچنین باید در برابر مواد اکسید کننده به شدت نگهداری شود.

قیمت شارژ کپسول هیدروژن

قیمت هر لیتر هیدروژن بر اساس نحوه دریافت آن متغیر می باشد. همان طور که پیش از این نیز اشاره شد، بسته به کاربرد مشتریان نحوه ارائه گازها نیز متفاوت می باشد. برخی از افراد به دنبال شارژ کپسول های قبلی هستند و برخی دیگر، تمایل دارند خرید گاز هیدروژن را با کپسول یا سیلندر جدید انجام دهند. بر این اساس، قیمت گاز هیدروژن تعیین می گردد.

کپسول هیدروژن از جمله سیلندرهای بدون درز می باشد که فشار ۱۵۰ و ۲۰۰ بار شارژ می شود.

شیر کپسول هیدروژن چپگرد بود و از حساسیت بالایی برخوردار است. هیدروژن گازی بسیار آتشزا میباشد و باعث تسریع در سوختن مواد می شود. برای استفاده کپسول این گاز حتما از تجهیزات تقلیل فشار استفاده شود و بعد از هر استفاده شیر حتما بسته شود.برای اطلاع از قیمت شارژ کپسول هیدورژن با راه‌های ارتباطی زیر با ما در تماس باشید.

قیمت گاز هیدروژن

شرکت سپهر گاز کاویان با بیش از ده سال سابقه فعالیت خود را در حوزه توزیع و فروش انواع گازهای خالص آزمایشگاهی و طبی، گازهای صنعتی، مخلوط های گازی و … آغاز کرده است. همچنین اقداماتی نظیر تست سیلندرهای گاز، آزمون های دوره‌ای، آنالیز گازهای خالص و ترکیبی و … در لیست خدمات این مجموعه جای گرفته است. جهت خرید گاز هیدروژن، استعلام قیمت گاز هیدروژن و ثبت سفارش از طریق یکی از راه های ذکر شده در صفحه تماس، با ما تماس بگیرید.