Зміст
Водень існує природним чином в газоподібному стані. Гази змінюють свою температуру і тиск при застосуванні і відводять тепло і тиск. Згідно з веб-сайтом Astronautix, водень розріджується при 20,24 ° K, або -252,87 ° C. Вони досягають такої температури, що споживають велику кількість енергії, але ефект Джоуля-Томсона послаблює процес. Цей ефект диктує поведінку газів, коли вони зазнають зміни тиску. Для більшості газів перепад тиску знижує температуру навколишнього середовища, але поведінка змінюється, коли температура падає до певної точки. Для водню та гелію все навпаки - за надзвичайно низьких температур збільшення тиску призводить до зниження температури газу.
Ефект Джоуля-Томсона
Регенеративне охолодження
За даними NASA, регенеративне охолодження працює, дозволяючи стисненому газу розширюватися. Виробники водневої охолоджуючої рідини зазвичай використовують цей процес.Спочатку вони вводять охолоджений водень до певної концентрації рідкого азоту, що ще більше знижує його температуру. Коли газ розширюється, його середовище втрачає тепло і проходить через теплообмінник. У разі рідкого водню розширення відбувається через клапан, який контактує з рідким азотом. Потім водень може бути під тиском, і процес можна повторювати до зрідження.
Зберігання рідкого водню
Веб-сайт HILTech пояснює, що водень не може ефективно зберігатися в природному стані через надзвичайно низьку щільність та летючість. Зрідження, хімічне скріплення або стиснення - це способи зберігання, але вони мають свої недоліки. Для зрідження потрібна величезна кількість енергії, щоб підтримувати низьку температуру, а для стиснення - високоякісне ущільнення через малий розмір молекул водню. Хімічний зв’язок створює електромагнітний зв’язок між молекулами водню та іншим елементом. Згідно з HILTech, сполуки для захоплення водню повинні бути рідинами або металами. Ці матеріали легше несуть електричний заряд, особливо при нижчих температурах; тому вони добре працюють, щоб зробити можливими хімічні та електромагнітні зв’язки.
