水素

化学元素の水素の記号はHで、原子番号は1です。最も軽い元素は水素です。通常の状況では、水素は式H2の二原子分子で構成されるガス。無色、無臭、無味、無毒、非常に可燃性です。水素は宇宙で最も豊富な化学元素であり、通常の物質全体の約75％を占めています。たとえば、太陽は主にで構成されていますプラズマ状態の水素。地球上の水素の大部分は、水や有機物質などの分子の形で見られます。の各原子最も一般的な水素同位体には、陽子が1つ、電子が1つあり、中性子はありません。

宇宙で最も普及している元素（ヘリウムの3倍、次に豊富な元素）であるにもかかわらず、水素は構成するだけです。地球の地殻の約0.14重量％。しかし、それは海、氷冠、川、湖、そしてその一部としての大気に大量の結果をもたらします水の。水素は、多くの炭素化合物の一部として、石油だけでなく、すべての動物および野菜の組織に含まれています。でも炭素化合物は他のどの元素よりも多いと一般的に言われていますが、実際にはすべての元素に水素が含まれています。炭素化合物であり、他のすべての元素とさまざまな化合物を形成するため、水素化合物の数が多くなる可能性があります。

世界中の国々が将来に向けて設定した目標の1つは、地球を脱炭素化することです。元素の生産を脱炭素化する水素のように、グリーン水素をもたらすことは、この目標を達成するための鍵の1つです。水素は現在、全世界のCO2の2％以上を占めているからです。排出量。

水素は、メタンや天然ガスに代わる無公害の代替品です。これは最も豊富な化学元素であり、その約75％を占めています。宇宙の質量。しかし、それは事実上すべての生物の分子に見られますが、ガスとしては非常にまれであり、1ppmあたり1パーツ未満です。ボリュームで百万。課題は、家庭や産業に燃料を供給するために、水素をガスとして広範囲に使用することです。水素はから生成することができますさまざまなリソース。

将来のクリーンなエネルギー源として水素が重要なのはなぜですか？

燃料は、エネルギーを生成するために消費できる物質です。燃料が燃焼すると、燃料中の元素間の化学的結合が溶解し、元素は酸素と化学的に反応します。

私たちは長年、住宅地や発電所の暖房に天然ガスを使用してきました。からの天然ガスの主成分石油とガスの供給源はメタンです。

天然ガスは、広く利用可能な資源であり、アクセス可能であり、石炭と比較してよりクリーンなオプションであるため、使用されます。過去に暖房や発電に頼ってきた最も汚れた化石燃料。天然ガスは燃焼すると熱を発生します。一方、二酸化炭素は、大気中に放出されると気候変動に寄与する廃棄物です。の唯一の副産物水素燃焼は水蒸気です。

青い水素と緑の水素の違いは何ですか？

2つの基本的なプロセスの1つは、再生不可能なエネルギー源から青い水素を生成するために使用されます。バルク水素を生成するための最も頻繁な方法は世界の生産量の大部分を占める蒸気メタンの改質。このプロセスでは、水素と炭素を生成する改質装置を採用しています高温高圧で蒸気をメタンおよびニッケル触媒と反応させることによる一酸化炭素。

一方、自己熱改質では、酸素、二酸化炭素、または蒸気を使用してメタンと結合し、水素を生成します。の挑戦的な部分これらの2つの技術は、副産物として炭素を生成するため、炭素回収貯留（CCS）を使用する必要があります。

電気は、水分子から水素を分離して緑色の水素を生成する電解槽に電力を供給するために使用されます。有害な副産物は来ていませんこの手順から、純粋な水素が生成されます。このアプローチは電気に依存しているため、余分な電気を迂回させる可能性もあります＆ndash; 保管が難しい（過剰な風力など）＆ndash; 電気分解に変換され、水素ガスに変換されて保存されます将来のエネルギー需要。

水素は燃料として使われていますか？

水素は燃料として使用されます。水素燃料電池で走行する車両はすでに利用可能です。 150以上の公共水素燃料補給があります日本のステーションでは、ガソリンやディーゼルの場合と同じように満タンにすることができ、これをタイムリーに行うことができます。水素も道路、空路、海上輸送のための重要な軽量燃料オプション。

クリーンなエネルギー源として水素を採用する際の潜在的な課題は何ですか？

メタンの実行可能な代替物となるためには、水素を大規模かつ低コストで生産する必要があり、既存のインフラストラクチャは変更されました。幸いなことに、水素は既存のガスパイプを介して移動できるため、中断が最小限に抑えられ、新しいガスパイプの建設コストが削減されます。水素伝送ネットワーク。