宇宙で最も豊富な要素、水素はまた、地球上の”きれいな”燃料の有望な供給源です。
ロスアラモス国立研究所によると、水素はすべての原子の90％以上を占めており、宇宙の質量の四分の三に相当します。 水素は生命にとって不可欠であり、王立化学協会によると、生物のほぼすべての分子に存在しています。 この元素は恒星にも存在し、陽子-陽子反応と炭素-窒素サイクルを通じて宇宙に力を与えます。 Los Alamosによると、恒星の水素核融合プロセスは、水素原子を結合してヘリウムを形成するために膨大な量のエネルギーを放出する。王立協会によると、純粋な水素ガスは地球の大気中では不足しており、実際に大気に入る水素は急速に地球の重力を逃れます。
純粋な水素ガスは地球の大気中では不足しており、実際に大気に入る水素は急速に地球の重力を逃れます。 私たちの惑星では、水素は主に酸素と水、そして生きている植物、石油、石炭などの有機物と組み合わせて発生します、とLos Alamosは報告しています。P>
ちょうど事実
- 原子番号（核内の陽子の数）：1
- 原子記号（元素の周期表上）：H
- 原子量（原子の平均質量）：1.00794
- 密度：立方センチメートル当たり0.00008988グラム
- 室温での相：ガス
- 融点：マイナス華氏434.7度（マイナス259.34度摂氏）
- 沸点：マイナス423。2F(マイナス252.87C)
- 同位体の数(中性子の数が異なる同じ要素の原子):3一般的な同位体,含む2安定したもの
- 最も一般的な同位体:1H,自然豊富99.9885パーセント
水素発見
ロバート-ボイルは、1671年に水素ガスを生産し、彼は鉄と酸を実験していたが、それは1766年までではなかったジェファーソン研究所によると、キャヴェンディッシュはそれを明確な要素として認識していた。 この元素はフランスの化学者Antoine Lavoisierによって水素と命名されました。
水素は3つの共通の同位体を持っています。
: jefferson Labによると、1932年にHarold C.Ureyによって発見された安定同位体である重水素、1934年に発見された不安定な同位体である三重水素があります。 3つの同位体の違いは、それぞれが持っている中性子の数にあります。 ローレンス・バークレー国立研究所によると、水素には中性子が全くなく、重水素には中性子が1つ、三重水素には中性子が2つあるという。 Los Alamosによると、重水素と三重水素は核融合炉の燃料として使用されています。水素は他の元素と結合し、水（H2O）、アンモニア（NH3）、メタン（CH4）、糖（C12H22O11）、過酸化水素（H2O2）、塩酸（HCl）などの一般的な化合物を含む多くの化合物を水素は、典型的には、天然ガスを蒸気で加熱して、合成ガスと呼ばれる水素と一酸化炭素の混合物を形成し、それを分離して水素を生成することによ水素は肥料用のアンモニアを作るために使用され、Haberプロセスと呼ばれるプロセスで、窒素と反応させます。
水素は肥料用のアンモニアを作るために使用されます。
水素は窒素と反応させます。 Jefferson Labによると、この要素は、水素化と呼ばれるプロセスを通じて、ピーナッツ油などの油脂にも添加されています。 Los Alamosによると、水素の使用の他の例には、ロケット燃料、溶接、塩酸の生成、金属鉱石の還元、風船の充填などがあります。 研究者らは、自動車などの燃料として使用できる無公害のエネルギー源として水素ガスを使用して大量の電力を得ることができる水素燃料電池技術の開発に取り組んできた。
水素は、板ガラスシートを製造するための保護雰囲気としてガラス産業でも使用され、電子産業では、王立協会によると、シリコンチップの製造過程でフラッシングガスとして使用されている。
木星のこの真の色のシミュレートされたビューは、2000年12月7日にNASAのCassini宇宙船によって撮影された4つの画像で構成されています。 解像度はピクセルあたり約89マイル（144キロメートル）です。 クレジット：NASA/JPL/アリゾナ大学
誰が知っていましたか？Los Alamosによると、水素は木星や他の巨大ガス惑星の主成分です。
現在の研究
研究者は、無公害燃料としての可能性のために、長年にわたって大きな関心を持って水素を研究してきました。 「水素は炭素が含まれていないエネルギーキャリアなので、燃焼すると水しか生成しません」と、カナダのトロワ・リヴィエールにあるケベック大学の水素研究所のディレクターであるRichard Chahine氏は述べています。 しかし、水素燃料には大きな問題があります：それはガスよりも高価です。 実際、昨年、トヨタの上級副社長ボブ-カーターは、エネルギー省の見積もりによると、圧縮水素の完全なタンクは、最初は約cost50の費用がかかると発表しました。Ecomento.com 報告された。 一般的に、水素燃料技術に関連するコストは、「今のところ、人々は継続的な価格でより良い技術を持つことを好むので、非常に困難な障壁である」とChahineはLive Scienceに語った。 水素燃料のもう一つの問題は、水素製造プロセス自体が実際にはそれほど「きれい」ではなく、汚染がないということです。
水素燃料の問題は、水素 「今日の時点で、生産される水素のほとんどは天然ガスから来ています」と、二酸化炭素（CO2）を生成するプロセスは、Chahine氏は述べています。 したがって、研究者は、プロセスからのCO2排出を理想的に排除する水素を製造する代替的でより環境に優しい方法を探しています。
研究者は、 昨年、例えば、米国の科学者 エネルギー省のアルゴンヌ国立研究所は、光とグラフェンを用いて化石燃料を燃焼させずに純粋な水素を生成する小型の”ナノサイズの水素発生装置”を開発した。 発電機の現在のバージョンは本当に小さいですが、それが拡張できることが判明した場合、科学者は自動車や発電機に燃料を供給するのに十分な水素
“生物学的水分裂”と呼ばれる水素を生産する別の方法は、研究者が現在このプロセスを調査している国立再生可能エネルギー研究所によると、光エネル 水素を製造する別の潜在的な方法は、再生可能なバイオマス材料の発酵を含む、とNRELは報告しています。 NRELの研究者はまた、農業残渣（ピーナッツ殻など）と消費者廃棄物（プラスチックや廃グリースなど）をバイオオイルと呼ばれる液体製品に変換することに取り組 しかし、水素を生成する最もクリーンな方法は、太陽光を使用して水を水素と酸素に分割することであるとNRELは報告しています。