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Reazioni all'idrogeno
Ciò che l'idrogeno rilascia durante la combustione dipende dal suo ambiente e dal tipo di combustione che attraversa. Esistono generalmente due modi in cui l'idrogeno può bruciare: può essere usato nella fusione nucleare, in reazioni potenti come quelle che fanno bruciare le stelle, oppure può bruciare sulla terra con l'aiuto dell'atmosfera ricca di ossigeno. Sulla terra, l'idrogeno può essere trovato in molte sostanze diverse, ma l'idrogeno puro agisce in un modo particolare ed emette solo determinate particelle quando viene bruciato.
L'idrogeno è considerato l'elemento chimico più comune esistente ed è responsabile di una grande quantità di calore che esiste nell'universo. Nelle reazioni nucleari, in particolare quelle che alimentano il sole e le altre stelle, l'idrogeno viene sottoposto a un'enorme pressione fino a quando non rilascia una grande quantità di calore e luce; poi si trasforma in altri elementi. La reazione nucleare esaurisce l'atomo di idrogeno e fonde le parti rimanenti di diversi atomi di idrogeno in un atomo di elio. Questo processo in realtà cambia a seconda delle dimensioni della stella, ma l'elio è ancora l'elemento principale prodotto. Altre particelle sono anche prodotte in quantità minori, non diversamente dalle ceneri rimaste dalla fusione nucleare; queste particelle possono eventualmente unirsi e creare una stella di neutroni dopo che tutto l'idrogeno e l'elio sono scomparsi.
Idrogeno come combustibile
Sulla terra, l'idrogeno non attraversa affatto il processo di reazione nucleare a meno che non sia costretto a entrare in una bomba atomica. Invece, gli atomi bruciano in un modo completamente diverso, simile a come bruciano i carburanti idrocarburici, ma in una forma più pura. Come i carburanti a base di carbonio, l'idrogeno puro reagisce con l'aria circostante per bruciare e produce una grande quantità di calore sotto forma di energia. A differenza dei carburanti più comuni, l'idrogeno puro non lascia molte particelle extra o contaminanti.
La sostanza più comune risultante dalla combustione dell'idrogeno è l'acqua. Gli atomi di idrogeno si mescolano con gli atomi di ossigeno e creano la formula H20 essenziale, risultando in un leggero residuo di acqua che può fuoriuscire come vapore acqueo o condensarsi su superfici vicino a dove l'idrogeno viene bruciato. Naturalmente, l'aria è solo parzialmente ossigeno e ci sono altri elementi nell'atmosfera, in particolare l'azoto. Quando l'idrogeno brucia, brucia anche l'azoto e può rilasciare nell'aria vari ossidi di azoto.
Contaminanti all'idrogeno
Gli ossidi di azoto sono particelle pericolose che possono aiutare a creare piogge acide e prendere parte ad altri cicli distruttivi. Ma l'idrogeno puro è ancora annunciato come combustibile pulito, principalmente perché la quantità di ossidi che crea è minima rispetto a quella dei combustibili fossili e l'idrogeno, sottoprodotto principale, l'acqua, è innocuo. I passaggi più difficili nel sfruttare l'idrogeno come combustibile lo stanno trovando nella sua forma pura e usando l'energia che produce in modo efficiente. Molti processi scientifici sono impiegati per estrarre idrogeno puro dalle varie sostanze con cui si è legato sulla terra.