Hidrojen

Hidrojen (H), periyodik tablonun birinci elementi ve en hafif elementtir. Atom numarası 1 olan hidrojen, evrende en bol bulunan elementlerden biridir; güneş ve diğer yıldızların temel yapı taşıdır ve su ile organik bileşiklerin ayrılmaz parçasıdır. Oda sıcaklığında hidrojen gazı renksiz, kokusuz ve tatsızdır; iki hidrojen atomundan oluşan H2 molekülü, gaz halinde en kararlı formudur. Hidrojen, yüksek enerji içeriğine sahip olması ve sadece yanma sırasında su üretmesi nedeniyle temiz enerji potansiyeli açısından önem taşır.

Fiziksel ve kimyasal özellikler açısından hidrojen nomini, düşük yoğunluğu ve yüksek yanıcılık öne çıkar. H2 bağ enerjisi yaklaşık 436 kJ/mol, bağ uzunluğu yaklaşık 74 picometredir. Oda sıcaklığında gas formunda bulunur; kriyojenik şartlarda sıvı hidrojen olarak depolanabilir ve ayrıca sıkıştırılmış gaz (genellikle yüksek basınçlı) halinde taşınabilir.

Üretim ve kullanım alanları arasında önemli farklar bulunur. Endüstride hidrojen genellikle buharlı reforming yoluyla doğal gazdan üretilir; son yıllarda elektrolizle sudan üretim, özellikle yenilenebilir enerji ile çalıştığında temiz hidrojen olarak değerlendirilmektedir. Kullanım alanları arasında enerji depolama, petrokimya endüstrisi ve hidrojen yakıt hücreli araçlar bulunmaktadır. Hidrojen, yanma sırasında sadece su oluşturduğu için temiz enerji taşıtı olarak görülse de üretim, depolama ve dağıtım süreçleri konusunda güvenlik ve maliyet konuları dikkate alınır.

Güvenlik ve depolama açısından hidrojen, hava ile karıştığında kolayca yanabilir ve patlama riski doğurabilir. Depolama biçimleri arasında sıkıştırılmış gaz tankları (genellikle 350–700 bar arası basınç) ile kriyojenik sıvı hidrojen bulunmaktadır. Tarihsel olarak terim, Yunanca hidro (su) ve genes (doğuran) kökenli olup, 1766’da Cavendish hidrojen gazını keşfetmiş, sonra adı Lavoisier tarafından verilen hidrojen olarak kabul edilmiştir.