แหล่งไฮโดรเจน และสมบัติของไฮโดรเจน

แหล่งไฮโดรเจน และสมบัติของไฮโดรเจน :

          ปัจจุบันพลังงานจากไฮโดรเจนได้ถูกวิจัยและพัฒนาขึ้นมา สู่ระดับของการใช้งานได้อย่างกว้างขวางมากขึ้น และเข้าใกล้กับชีวิตประจำวันของเรามากขึ้นด้วย ดังนั้นในเบื้องต้นเราควรทำความรู้จักกับแหล่งพลังงานไฮโดรเจนและคุณสมบัติของไฮโดรเจน ดังนี้

1. แหล่งไฮโดรเจนจาก เชื้อเพลิงซากดึกดำบรรพ์, เชื้อเพลิงฟอสซิล (Fossil Fuel)

เชื้อเพลิงหลายชนิดหลายสถานะที่มีองค์ประกอบหลักเป็นไฮโดรคาร์บอนสามารถใช้ผลิตไฮโดรเจนด้วยการรีฟอร์มด้วยไอนํ้า เชื้อเพลิงซากดึกดำบรรพ์พบได้ที่ชั้นบนสุดของเปลือกโลกเกิดจากการทับถมของซากพืชซากสัตว์และสะสมกันอยู่ชายฝั่งทะเล บริเวณนํ้ากร่อย นํ้าจืดหรือแผ่นดินที่ชื้นแฉะในระยะต้นเกิดการเน่าเปื่อยโดยแบคทีเรียที่ไม่ใช้ออกซิเจน ในระยะถัดมามีดินเหนียว ทราย และหินตะกอนทับถมเป็นชั้นๆ ภายใต้แรงดันและอุณหภูมิสูงเป็นเวลาหลายร้อยล้านปีทำให้เกิดการแปรสภาพเป็นถ่านหิน (Coalification) ที่บริเวณเดิม หรือเกิดการเคลื่อนตัวของสารประกอบไฮโดรคาร์บอนไปสะสมในชั้นหินที่มีโครงสร้างที่เหมาะสมกลายเป็นแหล่งกักเก็บปิโตรเลียม ได้แก่นํ้ามัน แก๊สธรรมชาติรวมถึงถ่านหิน หินนํ้ามัน ทรายนํ้ามัน และแก๊สธรรมชาติจากหินดินดาน (Shale Gas) ด้วย

2. แหล่งไฮโดรเจนจากนํ้า(Water)

สารประกอบระหว่างไฮโดรเจน 2 อะตอม และออกซิเจน 1 อะตอม สูตรโมเลกุล H2O ยึดเหนี่ยวกันด้วยพันธะโควาเลนต์ ไม่มีสี ไม่มีกลิ่น ไม่มีรส เป็นของเหลวที่สภาวะปกติ สารประกอบที่พบมากที่สุดในโลก เป็นปัจจัยสำคัญต่อการดำรงชีวิตของสิ่งมีชีวิตทั้งปวงเป็นวัตถุดิบตั้งต้นที่สำคัญในการผลิตไฮโดรเจนจากการเกิดปฏิกิริยาการแยกด้วยไฟฟ้า (Electrolysis) และการแยกกรองด้วยไฟฟ้า (Electro Dialysis)

090715.3

โมเลกุลของน้ำ

ตารางสมบัติทางกายภาพของน้ำ

capture-20150709-100449

3. สมบัติของไฮโดรเจน(Hydrogen Properties)

ไฮโดรเจนเป็นแก๊สไม่มีสีไม่มีกลิ่น พบได้ทั่วไปตามธรรมชาติ เช่น ในบรรยากาศมีแก๊สไฮโดรเจนประมาณ 0.1 ส่วนในล้านส่วน (ppm) พลังงานพันธะสูงเท่ากับ 436 กิโลจูลต่อโมล ต้องใช้พลังงานสลายพันธะระหว่างอะตอมเพื่อให้เกิดปฏิกิริยา เช่น เพิ่มอุณหภูมิ หรือใช้ตัวเร่งปฏิกิริยา มี 3 ไอโซโทปขึ้นกับจำนวนโปรตอนและนิวตรอน คือ โปรเตียม (Protium) มี 1 โปรตอนนํ้าหนักอะตอมเท่ากับ 1.0078 ดิวเทอเรียม (deuterium) มี 1 โปรตอน และ 1 นิวตรอน
นํ้าหนักอะตอมเท่ากับ 2.0141 และ ตริเทียม (tritium) มี 1 โปรตอนและ 2 นิวตรอนนํ้าหนักอะตอมเท่ากับ 3.0161 อาจมีสถานะเป็นของแข็ง หรือของเหลว มีสมบัติทางกายภาพ และการเผาไหม้โดดเด่นและแตกต่างจากเชื้อเพลิงแอลกอฮอล์หลายประการ

capture-20150709-100221

ตารางเปรีบเทียบไฮโดรเจนกับเชื้อเพลิงชนิดอื่น

capture-20150709-100344

Bibliography
กรมพัฒนาพลังงานทดแทนและอนุรักษ์พลังงาน. (2557). ไฮโดรเจน (Hydrogen). In กรมพัฒนาพลังงานทดแทนและอนุรักษ์พลังงาน, สารานุกรมพลังงานทดแทน (Alternative Energy Encyclopedia) (pp. 58,62,76). กรุงเทพฯ

ienergyguru.com

0 replies

Leave a Reply

Want to join the discussion?
Feel free to contribute!

ใส่ความเห็น

อีเมลของคุณจะไม่แสดงให้คนอื่นเห็น ช่องที่ต้องการถูกทำเครื่องหมาย *

Advertisements