طاقة وقود الهيدروجين

 ^مقدمة:

الهيدروجين هو أبسط العناصر وأكثرها انتشاراً، وبالحصول عليه يمكن استخدامه كوقود فعال نظيف لا ينتج عنه أي ملوثات (حيث ينتج عن احتراقه بخار الماء)، وبدأت بعض الآليات بالفعل بالعمل على وقود الهيدروجين، كما يستخدم في مجال الفضاء بشكل واسع. ^

**الهيدروجين:**

& الهيدروجين الحر موجود في الجو الشمسي وفي الغازات البركانية وفي الجو الأرضي، سرعته الجزئية عند درجات الحرارة العادية عالية جداً، يدخل في تركيب الماء والمواد العضوية كالخشب والزيوت، وهو يوجد بمقدار 59% تقريباً من القشرة الأرضية.

 يعتبر الهيدروجين أخف العناصر ويمتلك أبسط تركيب الكتروني، فذرته تتألف من بروتون واحد، يتحرك الكترونه الوحيد في المدار (1s).

يمتاز لهب الهيدروجين بأنه بكونه سريع الانتشار وذي درجة حرارة عالية وهو لا رائحة له لذلك في حال استعماله يجب اضافة بعض الروائح إليه من أجل معرفة إذا كان هناك تسرب له وليس هناك لون للهب الهيدروجين النقي.&

**طرق إنتاج الهيدروجين:**

& لا يوجد الهيدروجين حراً في الطبيعة بل يتم استخراجه من مواد أخرى مثل الماء والمركبات الهيدروكربونية أو الكربون المهدرج والغاز الطبيعي، وطرق إنتاجه هي الإزاحة، التفكيك الحراري، التحليل الكهربائي، وال

تعتمد الطريقة على إزاحة الهيدروجين من مركباته بعناصر تسبقه في السلسلة الكهروكيميائية كما في الأمثلة التالية:

إزاحة فلز لهيدروجين الحمض:

ولا يتم ذلك إلا باستخدام عناصر أقوى منه في السلسلة الكهروكيميائية فمثلاً عند إضافة معدن الزنك سوف يزيح الهيدروجين لينتج لدينا ملح كلوريد الزنك بالإضافة إلى غاز الهيدروجين وهذه الطريقة مكلفة نوعاً ما من ناحية الحمض المركز ومن ناحية المعدن أيضاً لكنها غير مؤذية للبيئة ويمكننا استبدال الزنك بالألمنيوم أو حتى برادة الحديد، والمعادلة الدالة على التفاعل:

إزاحة فلز لهيدروجين الأساس :

حيث يتم تفاعل فلز كالألمنيوم أو الزنك على سبيل المثال مع محلول قلوي وأكثر هذه المحاليل شيوعاً وكفاءة هي هيدروكسيد الصوديوم NaOH ، وهيدروكسيد البوتاسيوم KOH حيث يتم التفاعل على مراحل ففي البداية تتم إذابة الهيدروكسيد في الماء مع التحريك لفترة قليلة فيظهر ارتفاع ملحوظ لدرجة حرارة الماء ثم يضاف الألمنيوم ويجب أن يكون على شكل رقائق لتسهيل عملية التفاعل وخلال ثوان قليلة يلاحظ تغير لون المحلول الى الرمادي وذلك نتيجة لذوبان الألمنيوم في الماء حيث بتشكل معقد ألومينات الصوديوم في المحلول وفق المعادلة