كيفية إنتاج الهيدروجين بالرنين

الهيدروجين

يعد غاز الهيدروجين عنصرًا كيميائيًا يُرمز له بالرمز H ويمتلك عددًا ذرّيًا يساوي 1، ويقع في المجموعة والدورة الأولى من الجدول الدوري، وهو عبارة عن غاز عديم اللون والرائحة، غير سام، ثنائي الذرّة أحادي التكافؤ والصيغة الجزيئيّة له هي H2، ومن أكثر نظائره وفرةً هو البروتيوم الذي يرمز له بـH1، والذي يتألّف من بروتون واحد فقط دون وجود نيوترونات في النواة، كما يعد غاز الهيدروجين من أخفّ العناصر الكيميائيّة وأكثرها وفرةً؛ حيث يشكّل 75% من حجم الكون، كما إنّ أغلب الهيدروجين الموجود على الأرض يكون على شكل جزيئي وذلك لوجوده على شكل رابطة تساهمية في بنية الماء وأغلب المركبات العضويّة، وسيتحدث هذا المقال عن كيفية إنتاج الهيدروجين بالرنين.

كيفية إنتاج الهيدروجين بالرنين

يعد الرنين ظاهرة فيزيائية للجسيمات أي أنّها ظاهرة ذات عمر قصير مرتبطة بالجزيئات دون الذرية والتي تُسمى بالهادرون، والتي يمكن تحللها عن طريق قوة نووية كبيرة للغاية، لدرجة تسمح بتوفر الرنين فقط خلال فترة زمنية وهي الفترة التي يستغرقها الضوء لعبور كل جسيم، ويحدث ذلك عندما تكون الطاقة الإجمالية لهذه الجزيئات دون الذرية المتصاعدة كافية لإنتاج قوة تعمل على تفككها في غضون 10-23 ثانية^[١]، أما عن كيفية إنتاج الهيدروجين بالرنين فيكون ذلك عن طريق خلية وقود الماء؛ وهي عبارة عن جهاز تم اختراعه بواسطة المخترع الأمريكي ستانلي ماير، حيث يفترض من هذا الاختراع القدرة على تحويل 10 جالونات من الماء إلى وقود يكفي لتشغيل سيارة، ويحدث ذلك بتطبيق الجهاز لظاهرة الرنين لتحليل الماء بكفاءة إلى الجزيئات المكونة له؛ أي فصل الهيدروجين عن الأكسجين بكميات كبيرة، ولإتمام هذه العملية بنجاح يجب اتباع أمريْن وهما كالآتي^[٢]:

• يجب انتشار جزيئات الماء بعيدًا بما يكفي للحصول على التذبذب المطلوب، وذلك لن يحدث مع الماء السائل؛ لذلك يُعرض الماء للحرارة حتى يُصبح بخارًا.
• ليتم فصل بخار الماء من خلال الرنين يجب تعرضه لنطاق تردد قليل يساوي 22.135 جيجاهيرتز.

استخدام الهيدروجين كوقود

يمكن استخدام الهيدروجين بعد إنتاجه من الماء كوقود بديل كما تم ذكره سابقًا بكيفية إنتاج الهيدروجين بالرنين ويمكن تطبيق ذلك بسهولة؛ لأنّ غاز الهيدروجين يعد وقودًا نظيف، ولكنّه غاز قابل للاشتعال بدرجةٍ كبيرة لذا يجب انتاجه بكفاءة من قبل الحكومة وشركات صناعة السيارات واتخاذ اجراءات الأمان لسلامة المستهلك، ويحدث عند استخدام الهيدروجين في خلايا الوقود والخلايا التي تنتج الكهرباء عن طريق التفاعلات الكيميائية إطلاق الماء كانبعاث له وهذا يدل على أنّه نظيف، كما يمكن استخدامه كوقود في محركات الاحتراق الداخلي، كما يوجد عدد قليل من السيارات الكهربائية ذات الانبعاثات الصفرية يمكن تشغيلها بالهيدروجين الذي يكون أكثر فاعلية بمعدل مرتين إلى ثلاث مرات من البنزين، فعلى سبيل المثال إنّ 2.2 رطلًا من الهيدروجين ينتج نفس كمية الطاقة التي ينتجها 6.2 رطل من البنزين.^[٣]

المراجع[+]

1. ↑ "Resonance", www.britannica.com, Retrieved 19-8-2019. Edited.
2. ↑ "Can I separate hydrogen from water in a fuel cell using resonance? If yes, what are the advantages?", www.quora.com, Retrieved 19-8-2019. Edited.
3. ↑ "Hydrogen as a Fuel: Properties & Uses", study.com, Retrieved 19-8-2019. Edited.