ما الذي يتم إنشاؤه عند احتراق الهيدروجين؟

يعتمد ما يطلقه الهيدروجين عند الاحتراق على بيئته ونوع الحرق الذي يمر به. هناك طريقتان يمكن أن يحترق به الهيدروجين: يمكن استخدامه في الاندماج النووي ، في التفاعلات القوية مثل مثل تلك التي تسبب احتراق النجوم ، أو يمكن أن تحترق على الأرض بمساعدة الغلاف الجوي الغني بالأكسجين. على الأرض ، يمكن العثور على الهيدروجين في العديد من المواد المختلفة ، لكن الهيدروجين النقي يعمل بطريقة معينة ولا يصدر إلا جزيئات معينة عند الاحتراق.

يعتبر الهيدروجين العنصر الكيميائي الأكثر شيوعًا في الوجود وهو مسؤول عن كمية كبيرة من الحرارة الموجودة في الكون. في التفاعلات النووية ، خاصة تلك التي تشغل الشمس والنجوم الأخرى ، يتعرض الهيدروجين لضغط هائل حتى يطلق كمية كبيرة من الحرارة والضوء ؛ ثم تقوم بالإصلاحات في عناصر أخرى. يستخدم التفاعل النووي ذرة الهيدروجين ويدمج الأجزاء المتبقية من عدة ذرات هيدروجين في ذرة هيليوم. تتغير هذه العملية في الواقع اعتمادًا على حجم النجم ، لكن الهيليوم لا يزال العنصر الأساسي الذي يتم إنتاجه. يتم إنتاج الجسيمات الأخرى أيضًا بكميات أصغر ، على عكس الرماد المتبقي من الاندماج النووي ؛ قد تتجمع هذه الجسيمات في النهاية معًا وتشكل نجمًا نيوترونيًا بعد اختفاء كل الهيدروجين والهيليوم.

على الأرض ، لا يمر الهيدروجين بعملية التفاعل النووي على الإطلاق ما لم يُجبر على الدخول داخل القنبلة الذرية. بدلاً من ذلك ، تحترق الذرات بطريقة مختلفة تمامًا ، على غرار طريقة احتراق الوقود الهيدروكربوني ، ولكن في شكل أنقى. مثل الوقود الذي يحتوي على الكربون ، يتفاعل الهيدروجين النقي مع الهواء المحيط به ليحترق وينتج كمية كبيرة من الحرارة كطاقة. على عكس الوقود الأكثر شيوعًا ، لا يترك الهيدروجين النقي وراءه العديد من الجسيمات الإضافية أو الملوثة.

المادة الأكثر شيوعًا الناتجة عن احتراق الهيدروجين هي الماء. تختلط ذرات الهيدروجين مع ذرات الأكسجين وتنتج تركيبة H20 الأساسية ، مما ينتج عنه ضوء بقايا الماء التي قد تتسرب كبخار ماء أو تتكثف على الأسطح القريبة من مكان وجود الهيدروجين أحرق. بالطبع ، الهواء عبارة عن أكسجين جزئيًا فقط ، وهناك عناصر أخرى في الغلاف الجوي ، أبرزها النيتروجين. عندما يحترق الهيدروجين ، فإنه يحرق النيتروجين أيضًا ، ويمكن أن يطلق أكاسيد مختلفة من النيتروجين في الهواء.

أكاسيد النيتروجين هي جزيئات خطيرة يمكن أن تساعد في تكوين أمطار حمضية وتشارك في دورات مدمرة أخرى. لكن الهيدروجين النقي لا يزال يُنذر به كوقود نظيف ، ويرجع ذلك أساسًا إلى أن كمية الأكاسيد التي ينتجها ضئيلة مقارنة بكمية الوقود الأحفوري ، والمنتج الثانوي الرئيسي للهيدروجين ، وهو الماء ، غير ضار. تتمثل أصعب خطوات استغلال الهيدروجين كوقود في العثور عليه في شكله النقي واستخدام الطاقة التي ينتجها بكفاءة. يتم استخدام العديد من العمليات العلمية لاستخراج الهيدروجين النقي من المواد المختلفة التي يرتبط بها على الأرض.