विषय

• जूल-थॉमसन प्रभाव
• पुनर्योजी शीतलन
• तरल हाइड्रोजन भंडारण

हाइड्रोजन गैसीय अवस्था में स्वाभाविक रूप से मौजूद है। गैसों को लागू होने पर उनके तापमान और दबाव को बदल दिया जाता है और गर्मी और दबाव को हटा दिया जाता है। एस्ट्रोनॉटिक्स वेबसाइट के अनुसार, 20.24 ° K, या -252.87 ° C पर हाइड्रोजन द्रवीभूत होता है। वे एक तापमान पर इतनी कम पहुंचते हैं कि वे बड़ी मात्रा में ऊर्जा का उपभोग करते हैं, लेकिन जूल-थॉमसन प्रभाव प्रक्रिया को दर्शाता है। यह प्रभाव गैसों के व्यवहार को निर्धारित करता है जब वे एक दबाव परिवर्तन से गुजरते हैं। अधिकांश गैसों के लिए, एक दबाव ड्रॉप परिवेश के तापमान को कम करता है, लेकिन जब तापमान एक निश्चित बिंदु तक गिरता है तो व्यवहार उलट हो जाता है। हाइड्रोजन और हीलियम के लिए, यह विपरीत है - बहुत कम तापमान के तहत, दबाव में वृद्धि से गैस का तापमान गिर जाता है।

जूल-थॉमसन प्रभाव

पुनर्योजी शीतलन

नासा के अनुसार, पुनर्योजी शीतलन एक संपीड़ित गैस के विस्तार की अनुमति देकर काम करता है। कूलेंट हाइड्रोजन निर्माता आमतौर पर इस प्रक्रिया का उपयोग करते हैं।सबसे पहले, वे ठंडा हाइड्रोजन को तरल नाइट्रोजन की एक निश्चित सांद्रता से परिचित कराते हैं, जिससे इसका तापमान और भी कम हो जाता है। जब गैस फैलती है, तो इसका वातावरण गर्मी खो देता है, और हीट एक्सचेंजर से गुजरता है। तरल हाइड्रोजन के मामले में, विस्तार एक वाल्व के माध्यम से होता है जो तरल नाइट्रोजन के संपर्क में होता है। फिर हाइड्रोजन को पुन: सक्रिय किया जा सकता है, और इस प्रक्रिया को द्रवीकरण तक दोहराया जा सकता है।

तरल हाइड्रोजन भंडारण

HILTech वेबसाइट बताती है कि हाइड्रोजन अपनी प्राकृतिक अवस्था में, इसकी कम घनत्व और अस्थिरता के कारण, प्रभावी ढंग से संग्रहीत नहीं किया जा सकता है। द्रवीकरण, रासायनिक संबंध या संपीड़न कार्य भंडारण के तरीके हैं, लेकिन उनके नुकसान हैं। तापमान को कम रखने के लिए द्रवीकरण के लिए भारी मात्रा में ऊर्जा की आवश्यकता होती है, और हाइड्रोजन के अणुओं के छोटे आकार के कारण संपीड़न के लिए उच्च गुणवत्ता वाले सील की आवश्यकता होती है। रासायनिक बंधन हाइड्रोजन और एक अन्य तत्व के अणुओं के बीच एक विद्युत चुम्बकीय बंधन बनाता है। HILTech के अनुसार, हाइड्रोजन पर कब्जा करने वाले यौगिक तरल या धातु के होने चाहिए। ये सामग्री विशेष रूप से कम तापमान पर विद्युत चार्ज को अधिक आसानी से ले जाती हैं; इसलिए, वे रासायनिक और विद्युत चुम्बकीय कनेक्शन को संभव बनाने के लिए अच्छी तरह से काम करते हैं।