ΑΡΧΑΙΑ ΙΘΩΜΗ

PD Dr.-Ing. Georg Chaziteodorou Bleibergweg 114   D-40885 Ratingen Tel.+Fax: 0049 2102 32513   E-Mail: chaziteo@t-online.de

                                                                     22.04.2021                                                                                       Γ. Θ. Χατζηθεοδωρου

Το οτι ο ανθρωπος βλεπει τον κοσμο ετσι που τον βλεπει και οχι διαφορετικα και οτι μερικα πραγματα του ειναι διαισθητικα ευκολα κατανοησημα και αλλα πολυ δυσκολα, οφειλεται  στο οτι και ο  εγκεφαλος ειναι προ’ι’ον της εξελεκτικης πορειας του ανθρωπου.

Αυτη ποτε δεν προετοιμασε τον ανθρωπινο εγκεφαλο για να προσανατιλισθει αυτος προς τον κοσμο των ατομων και κβαντοτεμαχιδιων της υλης.

Διαφορετικα θα αντιλαμβανονταν ο ανθρωπινος εγκεφαλος π.χ. ενα μεταλλικο υδριδιο που χρησιμοποιειται για αποθηκευση υδρογονου στις κυψελες καυσιμου σαν μια συγκεντρωση κενων χωρων.

Το μεταλλικο υδριδιο το αισθανεται ο ανθρωπος στα χερια του σκληρο διαπεραστικα, διοτι τα χερια του δεν μπορουν να το διαπερασουν.

Το οτι ετσι ειναι, δεν εχει να κανει με το μεγεθος και τον ενδιαμεσο χωρο των κβαντοτεμαχιδιων απο τα οποια αποτελειται η υλη του υδριδιου, αλλα με τα πεδια δυναμεων που συνδεονται με τα σε μεγαλες αποστασεις ευρισκομενα κβαντοτεμαχιδια στην «σταθερη» υλη  αυτου.

Για τον ανθρωπινο εγκεφαλο ειναι χρησιμο να κατασκευαζει παραστασεις για την σταθεροτητα και μη διαπερατοτητα, διοτι αυτες βοηθουν τον ανθρωπο να οδηγει το σωμα του δια μεσω ενος κοσμου, στον οποιον ενα αντικειμενο το οποιο χαρακρηριζει σταθερο, να μην καταλαμβανει τον ιδιο χωρο οπως ενα αλλο.

Η λεξη «πραγματι» δεν ειναι κατι το ευνοητο.

Εαν π.χ. ενα Νεοτρινο ειχε εναν εγκεφαλο και η εξελεκτικη πορεια αυτου ελαβεν χωρα σε προγονους μεγεθους Νεοτρινο, τοτε θα διατυπωνονταν, οτι το μεταλλικο υδριδιο αποτελειται «πραγματι» κατα το μεγαλυτερο μερος του απο κενον χωρο.

Ο ανθρωπινος εγκεφαλος εξελιχθηκε σε μεσου μεγεθους προγονους οι οποιοι και αυτοι δεν μπορουσαν να διαπερασουν ενα σταθερο σωμα.

Συνεπως για τους ανθρωπους «πραγματι» το μεταλλικο υδριδιο ειναι σταθερο.

Ως υλη καθοριζεται καθε τι το οποιο κατεχει ογκο και εχει μαζα η οποια μετριεται συνηθως με το βαρος.

Ως ενεργεια χαρακτηριζεται η ικανοτητα προς παραγωγην εργου.

Ολα τα κβαντοτεμαχιδια της υλης που βρισκονται μεσα στο συμπαν μας υπολογιζονται με 10 στην 88.

Ο πλανητης Γη αποτελειται απο 3 x 10 στην 42 και ο ανθρωπος απο 10 στην 28 κβαντοτεμαχιδια (μονο 6 στοιχεια υλης και δη Οξυγονο 64 %, Ανθραξ 20%, Υδρογονο 10 %, Ασβεστιον 2 %, Αζωτον 2%, Φωσφορος 1%,  αλλα στοιχεια 1%, αποτελουν το 99% αυτης). Εκ των 101 γνωστων στοιχειων της υλης του περιοδικου συστηματος μονον 13 δεν ανευβρεθησαν στην γηινη φυση.

Η συσταση του στερεου φλοιου του πλανητη Γη μετα των θαλασσων και της ατμοσφαιρας εχει ως εξης:

                                                 %

Οξυγονο                             49,85

Πυριτιο                               26,03

Αργιλλιο                               7,28

Σιδηρος                                6,12

Ασβεστιον                            3,18

Νατριον                                2,33

Καλιον                                  2,33

Μαγνησιον                          2,11

Υδρογονο                            0,97

Τιτανιο                                 0,41

Χλωριο                                 0,20

Ανθραξ                                 0,19

Αλλα στοιχεια                     1,00                         

Η ονομασια του στοιχειου «Υδρογονο» προερχεται απο την συμτυξη των αρχαιοελληνικων λεξεων «υδωρ» και «γιγνομαι».

Αυτο ειναι το στοιχειο της υλης που επαιξε και παιζει ακομη καθωριστικο ρολο στον συμπαντα κοσμο για την δημιουργια αστρων, πλανητων και γαλαξιων.

Ο κοσμος αυτος θα ειχε μια τελειως διαφορετικη μορφη, εαν τα κβαντοτεμαχιδια της υλης ειχαν απειροελαχιστες διαφορετικες ιδιοτητες απο αυτες που εχουν.

Για παραδειγμα τα 101 στοιχεια της υλης του περιοδικου συστηματος οφειλουν την υπαρξη τους  στην ακριβη σχεση μεταξυ της ισχυρης πυρηνικης- και ηλεκτρομαγνητικης δυναμης.

Ολα τα πρωτονια που βρισκονται συμπιεσμενα στους πυρηνες των ατομων αποθουνται ηλεκτρομαγνητικα.

Η απωση αυτη αντιμετωπιζεται απο την ηλεκτρομαγνητικη δυναμη η οποια κρατα τα πρωτονια συγκεντρωμενα.

Αλλως η ισχυρη πυρηνικη δυναμη θα οδηγουσε στην διασπαση των ατομικων πυρηνων και συνεπως και στην ανυπαρξια των ατομων της υλης.

Το Υδρογονο ως κυριο δομικο υλικο των αστροφυσικων υποδομων του συμπαντος κοσμου εχει εναν συντελεστην διαστολης που υπο σταθερη πιεση ειναι ανεξαρτητος της θερμοκρασιας και ισος με 1/273 = 0,003660 βαθμους Κελσιου στην πλην 1.

Πανω απο την κρισημη θερμοκρασια του (-240 βαθμους Κελσιου) το Υδρογονο βρισκεται παντοτε σε αερια κατασταση υπο οσοδηποτε μεγαλη πιεση.

Στην κρισιμη θερμοκρασια του μπορει να υγροποιηθει στην κρισιμη πιεση του (13 atm) και κρισιμη πυκνοτητα του (0,03 γραμμαρια  ανα κυβικο εκατοστο).

Υπο πιεση 1 atm (101,325 kPa) και θερμοκρασια  0 βαθμων Κελσιου (273,15 Κελβιν το Υδρογονο εχει πυκνοτητα 0,0899 χιλιογραμμα ανα κυβικο μετρο.

Το Υδρογονο ειναι το δυσκολωτερο υγροποιουμενο αεριο (θερμοκρασια-259 βαθμους Κελσιου) και στερεοποιειται εις θερμοκρασια -259 βαθμους Κελσιου

Σχετικα με τον χωρο «αποθηκευσης» του Υδρογονου αλλη ειναι η κλιμακα μεγεθους στην παραγωγη ηλεκτρικης ενεργειας για βιομηχανικη ‘η οικιακη χρηση και αλλη για μεταφορες και γενικα για υδρογονοκινηση των αυτοκινητων.

Το Υδρογονο σημερα χρησιμοποιειται κατα μεγαλα ποσα για την συνθεση της αμμωνιας, του υδροχλωριου και για την καταλυτικην υδρογονωση των ακορεστων ελαιων προς κεκορεσμενα.

Το υγραεριο, το οποιον περιεχει Υδρογονο, χρησιμοποιειται ως καυσιμο καθως επισης και για την συνθεση μεθυλικης αλκοολης και διαφορων αλλων οργανικων σωματων.

Ευρισκει επισης εφαρμογη εις την οξυ’υ’δρικην φλογα για την τηξη και κοπη των μεταλλων.

Μεγαλη εφαρμογη θα βρει το Υδρογονο στο εγγυς μελλον για την υδρογονοκινηση των αυτοκινητων πασης φυσεως, κρυας και θερμης καυσης.

Εικαζεται οτι στις επομενες δεκαετιες θα αρχισει το Υδρογονο να καταλαμβανει ολοενα και σημαντικοτερο μεριδιο στην παγκοσμια ενεργειακη αγορα και οτι μετα θα αντικαταστησει ενα μεγαλο μερος της υπαρχουσας υποδομης σε παραγωγη, διανομη και μεταβολη ενεργειας που βασιζεται ακομη σημερα στην Ελλαδα στους Λιγνιτες και Υδρογονανθρακες.

Εξαιτιας της «βιαιης» αντιδρασης του Υδρογονου με το Οξυγονο μπορει αυτο να χρησιμοποιηθει σε μηχανες εσωτερικης καυσης με εντονη απελευθερωση θερμοτητας ‘η πιο ελεγχομενο, να χρησιμοποιηθει σαν καυσιμο σε κυψελες καυσιμου για την παραγωγη ηλεκτρικης ενεργειας.

Το μονο παραγωγο συστηματων και συνδεσμολογιων κυψελων καυσιμου ειναι νερο χωρις τις ανεπιθυμητες εκπομπες CO, CΟ2, NOX  και  SOX.

 Οι κυψελες καυσιμου αποτελουνται απο δυο ηλεκτροδια (την ανοδο και την καθοδο), τα οποια διαχωριζονται απο εναν ηλεκτρολυτη.

Ο ηλεκτρολυτης ειναι απο πολυμερες ‘η αλλο υλικο, το οποιο επιτρεπει την διελευση ιοντων, αλλα οχι την διελευση των ηλεκτρονιων.

Ενα καυσιμο που περιεχει Υδρογονο (π.χ.  φυσικο αεριο) εισαγεται απο την πλευρα της ανοδου, οπου τα ηλεκτρονια του Υδρογονου ελευθερωνονται και κινουνται σε ενα εξωτερικο κυκλωμα διδοντας ηλεκτρικο ρευμα.

Τα θετικα φορτισμενα ιοντα Υδρογονου διαπερνουν τον ηλεκτρολυτη και φτανουν στην καθοδο, οπου ενωνονται με τα ελευθερα ηλεκτρονια και το Οξυγονο παραγοντας νερο.

Για να επιταχυνθει η διαδικασια του ιονισμου του Υδρογονου χρησιμοποιειται ενας καταλυτης υψηλης αγωγιμοτητας στα ηλεκτροδια (π.χ. πλατινα).

Οταν το καυσιμο που χρησιμοποιειται ειναι καθαρο Υδρογονο, το μονο παραγωγο της διαδικασιας αυτης ειναι ηλεκτρικο ρευμα, καθαρο νερο και θερμοτητα.

Αναλογα με τον ηλεκτρολυτη που χρησιμοποιουν χαρακκτηριζονται οι κυψελες καυσιμου σε…

• Φωσφορικου οξεως -PAFC

• Τηγμενων ανθρακικων αλατων-MCFC

• Σταθεροποιημενων οξειδιων -SOFC 

• Μεμβρανης ανταλλαγης πρωτονιων-PEMFC

• Αλκαλιων-AFC

Ως «καυσιμο», το Υδρογονο παρουσιαζει πολλα πλεονεκτηματα.

Ενα απο τα μεγαλα προβληματα ομως στις πρακτικες εφαρμογες των μηχανων καυσεως και των κυψελων καυσιμου,  ειναι η αποθηκευση της απαραιτητης για την λειτουργια τους, ποσοτητας υδρογονου.

Ενω αυτο εχει την περισσοτερη ενεργεια ανα μοναδα μαζας απο οποιοδηποτε αλλο καυσιμο (120 MJ/kg, κατωτερη θερμογονος, εναντι 44 MJ/kg της βενζινης), εχει ομως πολυ λιγη ενεργεια ανα μοναδα ογκου, δηλαδη μικρη πυκνοτητα ενεργειας.

Με πυκνοτητα μαζας 0,0838 χιλιογραμμων ανα κυβικο μετρο σε κανονικες συνθηκες, το Υδρογονο ειναι το πιο ελαφρυ στοχειο που υπαρχει στην φυση.

  Το προβλημα λοιπον της αποθηκευσης του Υδρογονου ειναι στην ουσια προβλημα χωρου.

Για παραδειγμα ενα τυπικο ρεζερβουαρ αυτοκινητου εχει ογκο γυρω στα 5 λιτρα και το βαρος της βενζινης που χωραει ειναι γυρω στα 40 χιλλιογραμμα.

Για το ιδιο ποσο ενεργειας, το Υδρογονο θα εχει βαρος 15 χιλιογραμμα και αν ειναι αποθηκευμενο σε πιεση 150 bar θα καταλαμβανει ογκο 1200 λιτρων.

Σε συνηθεις συνθηκες θερμοκρασιας και πιεσης περιβαλλοντος (25 βαθμους Κελσιου και 0,987 atm) 1 χιλιογραμμο υδρογονου καταλαμβανει 11 κυβικα μετρα ογκο και αυτο αποτελει προβλημα για την αποθηκευση και χρησιμοποιηση του.

Η σε πολυ μεγαλο βαθμο αναγκαια μειωση του ογκου του συνεπαγεται με ταυτοχρονη αυξηση της πιεσεως και θερμοκρασιας του, δηλαδη να αυξηθει η πολυ μικρη του πυκνοτητα μεσω της μειωσης της απωσης που ασκειται μεταξυ των μοριων του, κατα την διοχετευση του για αποθηκευση σε μεταλλικα υδριδια, σε νανοσωληνες κλπ.

Μεσω των δεσμων που σχηματιζει με ολα σχεδον τα στοιχεια του περιοδικου συστηματος μπορουν να ελθουν κοντα ατομα Υδρογονου σε αποστασεις που δεν μπορουν να επιτευχθουν με την συμπιεση.

Η ερευνα για αποθηκευση Υδρογονου σε τρεις τυπους μεταλλικων υδριδιων (μαγνησιου, Βηρυλλιου και σπανιων γαιων) ξεκινησε απο την δεκαετια του 1960 και μεγιστοποιηθηκε στην δεκαετια του 1970 οταν αρχισαν να αναπτυσσονται οι κυψελες καυσιμου.

Για την αποθηκευση του Υδρογονου ιδανικα ειναι τα υδριδια μεταλλων ‘η κραματων (σιδηρου-Τιτανιου, Βαναδιου-Νιοβιου και Νικελιου-Λανθανιου), που αντιστρεπτα μπορουν να απορροφουν και να απελευθερωνουν Υδρογονο, λειτουργωντας  περιπου σαν ενα σφουγγαρι.

Το υδριδιο Μαγνησιου ειναι ιονικο, ενω του Βηρυλλιου ομοιοπολικο και των μεταλλων σπανιων γαιων διμεταλλικο.

Η εκταση απορροφησης Υδρογονου απο τα υδριδια μεταλλων ‘η κραματων εξαρταται απο την πιεση ισορροπιας.

Τα μορια του Υδρογονου διαχωριζονται σε ατομα και απορροφωνται απο το μεταλλο ‘η το κραμα.

Σε σχετικα χαμηλες πιεσεις το απορροφημενο Υδρογονο διαχεεται μεσα στην μαζα του μεταλλου ‘η του κραματος και καταλαμβανει τυχων διακενα μεσα στο πλεγμα του μεταλλου ‘η του κραματος.

Το ιοντικο υδριδιο Μαγνησιου εχει  12 % περιεχομενο σε Υδρογονο, αλλα η πιεση διαχωρισμου ειναι πολυ χαμηλη σε θερμοκρασια δωματιου.

Ετσι για να αποδεσμευτει το Υδρογονο θα πρεπει να θερμανθει στους 400 βαθμους Κελσιου, οπου η πιεση διαχωρισμου γινεται περιπου ιση με 1 atm.

Οι προσμιξεις Νικελιου στο Μαγνησιο διευκολυνουν μεν την αποδεσμευση του Υδρογονου αλλα και στην περιπτωση αυτη πρεπει να θερμανθει στους 280 βαθμους Κελσιου για να γινει η πιεση διαχωρισμου ιση με 1 atm.

Η γερμανικη αυτοκινητοβιομηχανια Daimler-Benz για να αποφυγει το μεγαλο βαρος του υδριδιου Σιδηρου-Τιτανιου, σχεδιασε ενα συστημα διπλου υδριδιου για να το τοποθετησει σε ενα μοντελο αυτοκινητου με κυψελες καυσιμου.

Το συστημα περιεχει μια μικρη ποσοτητα του υδριδιου Σιδηρου-Τιτανιου οση απαιτειται για την εκκινηση και την αρχικη επιταχυνση του οχηματος.

Αμεσως μετα την ανοδο της θερμοκρασιας στην εξατμηση, το απαραιτητο Υδρογονο για την κινηση του οχηματος το εδινε ενα υδριδιο Μαγνησιου-Νικελιου.

Η γερμανικη αυτοκινητοβιομηχανια BMW κατασκευασε δοχεια υγροποιημενου Υδρογονου σαν ρεζερβουαρ σε αυτοκινητα που χρησιμοποιουν κυψελες καυσιμου.

Τα δοχεια αυτα ειναι τυπου Dewar με τοιχωματα Αλουμινιου και υαλονηματος παχους 3 εκατοστων.

Γενικα η αυτονομια των αυτοκινητων με κυψελες καυσιμου περιοριζεται στα περιπου 200 χιλιομετρα με γεματο το ρεζερβουαρ.

Παρ΄ολη την ελκυστικοτητα της λυσης αποθηκευσης Υδρογονου σε  μεταλλικα υδριδια, η λυση αυτη χαρακτηριζεται με τα εξης μειονεκτηματα:

1. Απο πλευρας ογκου ειναι μεν το περιεχομενο σε Υδρογονο ικανοποιητικο δεν ειναι ομως ικανοποιητικο απο πλευρας μαζας. Ετσι η λυση της ενσωματωσης διαταξης παραγωγης Υδρογονου πανω στο οχημα παραμενει η ελκυστικοτερη.

2. Κατα την διαδικασια της δεσμευσης και αποδεσμευσης του Υδρογονου στα υδριδια μεταλλων ‘η κραματων εμφανιζονται τριβες σε μικρα τμηματα τους που λειαινουν και μειωνουν τις διαστασεις αυτων των σωματιδιων που σημαινει κατω απο μια μειωση των 1 μm κινδυνο πυρκαγιας.

3. Επειδη η διαδικασια δεσμευσης του Υδρογονου στα υδριδια μεταλλων ‘η κραματων ειναι μια εξωθερμη διαδικασια η αποδεσμευση αυτου ειναι ενδοθερμη, δηλαδη χρειαζεται θερμανση.

4. Οι αντιδρασεις δεσμευσης και αποδεσμευσης του Υδρογονου στα υδριδια μεταλλων ‘η κραματων ειναι πολυ ευαισθητες στην παρουσια ξενων σωματων οπως του Οξυγονου, του μονοξειδιου του ανθρακα και ενωσεων του θειου.

5. Το Οξυγονο αυξανει τον κινδυνο απο φωτια.

5. Το κοστος αποθηκευσης Υδρογονου σε υδριδια μεταλλων ‘η

Κραματων υπολογιζεται με 1.000 δολαρια των ΗΠΑ ανα χιλιογραμμο υδριδιου.

Ως εναλλακτικη δυνατοτητα αποθηκευσης Υδρογονου σε υδριδια μεταλλων ‘η κραματων ειναι η χρηση ιοντικων υδριδιων του ασβεστιου, Αλουμινιου-Λιθιου, Νατριου-Βοριου και η ισχυρα εξωθερμη αντιδραση τους με νερο που πρεπει να γινει με ελεγχομενο τροπο για την παραγωγη υδρογονου.

Το πιο κοινο συστημα που σημερα χρησιμοποιειται για την αποθηκευση του υδρογονου, ειναι οι φιαλες αεριου, οι οποιες το αποθηκευουν σε αρκετα υψηλες πιεσεις (5.000 psi = 34.470 kPa =340 atm).

Κατω απο αυτες τις πιεσεις, το αποθηκευμενο υδρογονο αποκτα μια ογκομετρικη πυκνοτητα, η οποια κυμαινεται στα 36 χιλιογραμμα ανα κυβικο μετρο περιπου, δηλαδη σχεδον μιση απο αυτη που το χαρακτηριζει οταν ειναι υγρο (θερμοκρασια κορεσμου 32,976 βαθμους Κελβιν ‘η – 252,732 βαθμους Κελσιου και πιεσης 7,04 kPa ‘η 1,02 psi, με πυκνοτητα 31,43 χιλιογραμμα ανα κυβικο μετρο).

Για τα πρατηρια ενεφοδιασμου, στο οδικο δικτυο της Ελλαδος, των οχηματων πασης φυσεως (εσωτερικης καυσης και κυψελων) με Υδρογονο, μπορουν να χρησιμοποιηθουν επιγειες δεξαμενες συμπιεσμενου Υδρογονου.

Η πιεση μπορει να κυμαινεται απο 100 εως 500 bar.

Αυτες μπορουν να περιεχουν απο 175.000 εως 250.000 λιτρα Υδρογονου.

Το κοστος σε ενεργεια, κυριως για την συμπιεση του Υδρογονου κυμαινεται μεταξυ 7 και 10% της αποθηκευμενης ενεργειας.

Η παραγωγη ηλεκτρικης ενεργειας για βιομηχανικη ‘η οικιακη χρηση απαιτει μεγαλες ποσοτητες Υδρογονου οι οποιες μπορουν να αποθηκευτουν –αν υπαρχουν- στους αποθεματικους σχηματισμους εκμεταλλευθεντων κοιτασματων φυσικου αεριου, δηλαδη σε υπογειες φυσικες δεξαμενες σε πορωδη πετρωματα που περιειχαν φυσικο αεριο.

Στην Ελλαδα μια τετοια δυνατοτητα υπαρχει στο ηδη εκμεταλλευθεν κοιτασμα φυσικου αεριου Νοτιου-Καβαλας,  νοτιοδυτικα της νησου Θασου.

Ττο κοιτασμα εκτεινονταν σε μια επιφανεια 3.885 τετραγωνικων χιλιομετρων σε 7 λωριδες  παχους    15-30 μετρα, σε υπογειο βαθος απο τον πυθμενα της θαλασσης 2540 εως 2760 μετρα, υπο αρχικη πιεση του κοιτασματος 185 bar και θερμοκρασια 100 βαθμων Κελσιου.

Η χωρητικοτητα του κοιτασματος αυτου ειχε υπολογισθει με 1,157 δισεκατομμυρια κανονικοποιημενα κυβικα μετρα (1 κανονικοποιημενο κυβικο μετρο ειναι η ποσοτητα ενος αεριου που καταλαμβανει ογκο 1 κυβικου μετρου σε κανονικες συνθηκες θερμοκρασιας και πιεσης).

Εαν στο πρωην κοιτασμα αυτο φυσικου αεριου αποθηκευθει Υδρογονο η πυκνοτητα αυτου (kJ/κυβικο μετρο) ειναι μολις το ενα τριτο της πυκνοτητας ενεργειας του φυσικου αεριου.

Το κοστος συνεπως, για να αποθηκευτει το Υδρογονο ειναι μεγαλυτερο γιατι σε αυτο προστιθεται και το κοστος παραγωγης του Υδρογονου.

Για την ενεργειακη αποδοση αυτης της μεθοδου αποθηκευσης, θα πρεπει να ληφθει υποψη και το κοστος σε ηλεκτρικη ενεργεια που απαιτειται για την συμπιεση του Υδρογονου.

Μια μεθοδος, η οποια χρησιμοποιειται δια την βιομηχανικη παρασκευη του Υδρογονου ειναι η ηλεκτρολυση του εμπλοτισμενου υδατος με προσθηκη ολιγου θε’ι’κου οξεος ‘η υδροξειδιου του νατριου (καυστικο νατριο) για την αγωγιμοτητα αυτου.

Ο τροπος  αυτος παραγωγης υδρογονου εχει προοπτικες για το μελλον διοτι το νερο αποτελει το πλουσιοτερο στοιχειο του πλανητη μας.

Προς το παρων η κυρια μεθοδος παραγωγης του υδρογονου πραγματοποιειται μεσω της θερμικης επεξεργασιας του φυσικου αεριου και συγκεκριμενα του Μεθανιου με υδρατμους.

Προκειται για τον οικονομικοτερο τροπο παραγωγης.

Η θερμικη αυτη επεξεργασια του Μεθανιου μπορει να λαβει χωρα σε παρκα μεταβολης ηλιακης ενεργειας σε απευθειας θερμικη ενεργεια, για την επεξεργασια του Μεθανιου ’η σε αεροψυκτο πυρηνικο αντιδραστηρα υψηλης θερμοκρασιας (ΗΤGR).

Η αναγκαια βιομηχανικη θερμοτητα υψηλης θερμοκρασιας 800 εως 1.000 βαθμων Κελσιου για την αναμορφωση του εμπλοτισμενου φυσικου αεριου σε αλλη και αποδοτικωτερη μορφη υλοενεργειας,  ως εις τας κατωθι εξισωσεις παρισταται,

• CH4 + H2O ><     CO + 3H2        ΔΗ298 = + 206  kJ/mol

• CO + H2O      ><     CO2+ H2             ΔΗ298 = –    41  kJ/mol

• 2CO ><     C     + CO2         ΔΗ298  = – 172  kJ/mol

θα παραγεται απο αεροψυκτο πυρηνικο αντιδραστηρα υψηλης θερμοκρασιας  που θα εγκατασταθει στην Νεα Καρβαλη του νομου Καβαλας και δη στις παλαιες επιφανειακες εγκαταστασεις της πετρελα’ι’κης εταιρειας NAPC, δηλαδη σχετικα πλησιον του αποθηκευτικου χωρου για το Υδρογονο, του τεως κοιτασματος φυσικου αεριου Νοτιος-Καβαλα (θα χρησιμοποιθει το εκ της Ρωσιας εισαγομενο φυσικο αεριο) η‘ δια συγκεντρωτικων κατοπτρων, οι οποιοι θα τοποθετουνται  σε ενα εξωτερικο δακτυλιο ενος πυργου απο σκυροδεμα πολλαπλης χρησεως για παραγωγη τοσο ηλεκτρικης ενεργειας απο το δημιουργουμενο ρευμα αερος, οσο  και υδρογονου απο εμπλοτισμενο φυσικο αεριο των πιθανων κοιτασματων φυσικου αεριου νοτια της Κρητης στο Λιβυκο Πελαγος.

(Αρθρο του γραφοντος με τιτλο «Ενα ενεργειακο και τουριστικο οραμα για την Κρητη» στην ιστοσελιδα «Αρχαια Ιθωμη»).

Καταλληλος χωρος για την κατασκευη του προτεινομενο πυργου πολλαπλης χρησεως απο σκυροδεμα, θεωρειται αυτος που δεχεται ετησια συνολικη ηλιακη ακτινοβολια τουλαχιστον των 1900 kwh ανα τετραγωνικο μετρο επι οριζοντιας επιφανειας .

Και τετοιοι χωροι στην Ελλαδα μπορουν να εντοπισθουν στην νοτια Κρητη.

Αυτοι μπορουν να επιλεγου με δοροφορικες μετρησεις δια μεσω των αρχων που ασκουν την ενεργειακη πολιτικη της Ελλαδος.

Μια ελληνικη Οικονομια βασιζομενη στο Υδρογονο θα μειωνε σημαντικα την εκμεταλλευση κοιτασματων λιγνιτου και την εισαγωγη και χρηση υδρογονανθρακων για παραγωγη ηλεκτρικης ενεργειας καθως και τις δυσαρεστες κλιματικες και οικονομικες συνεπειες των ρυπων εκ της καυσεως αυτων.

Το Υδρογονο, ως θερμο και κρυο καυσιμο του μελλοντος, συναντιεται παντου στην φυση με τρια διαφορετικα ισοτοπα ατομου του μοριου του.

Το πρωτιο (1 Η) αποτελειται απο ενα πρωτονιο και απο ενα ηλεκτρονιο και αποτελει το 99,98 % της συνολικης ποσοτητας.

Σε ποσοστο 0,02 % συναντιεται στην φυση το ισοτοπο δευτεριο (2 Η ‘η 2D) το οποιο αποτελειται απο ενα πρωτονιο, ενα νετρονιο και ενα ηλεκτρονιο.

Το τριτο, κατα φθινουσα σειρα ποσοτητας, αεριο ισοτοπο του υδρογονου στην φυση, ειναι το τριτιο (3 Η ‘η 3D), το οποιο αποτελειται απο ενα πρωτονιο, δυο νετρονια και ενα ηλεκτρονιο.

Σαν στοιχειο το Υδρογονο δεν ειναι καθ’ ολου δυσευρετο.

Το στοιχειο αυτο βρισκεται σε μικρες ποσοτητες ελευθερο στην γηινη ατμοσφαιρα και προερχεται εν μερει απο την επιδραση των υπεριωδων ακτινων στο θαλασσιο νερο και στους υδρατμους των νεφων.

Σε υψος 100-150 χιλιομετρα απο την γηινη επιφανεια  βρισκεται στην γηινη ατμοσφαιρα σε αναλογια 95,5 %.

Στον πλανητη Γη ελευθερον βρισκεται το Υδρογονο επισης στα αερια των ηφαιστειων, στα ελη, στα κοιτασματα Υδρογονανθρακων και ανθρακων και εγκλειστον σε διαγορα ορυκτα.

Υπο μορφην χημικων ενωσεων ειναι πολυ διαδεδομενο και αποτελει το 1/9 του βαρους του υδατος (108.000 mg/Λιτρο).

Ως συστατικο των ζω’ι’κων και φυτικων κυτταρων παιζει σπουδαιον ρολον στο ζω’ι’κο και φυτικο βασιλειο.

Στις σημαντικοτερες απο τις χημικες ενωσεις του συγκαταλεγονται το νερο, οι οργανικες  ενωσεις του με τον ανθρακα και οι διαφοροι φυσικοι χρησιμοποιειται υδρογονανθρακες.

Η μαζα του ατομου του στοιχειου αυτου ειναι σχεδον ολοκληρη συγκεντρωμενη στον ατομικο πυρηνα, διοτι η μαζα του ηλεκτρονιο (me = 9,109956 x 10 στην πλην 31 χιλιογραμμα) ειναι σε σχεση με την μαζα του πυρηνα (mp =1,67261 x 10 στην πλην 27 χιλιογραμμα) πολυ μικρη.

Η μεταπτωση του ατομου του Υδρογονου απο μια κανονικη κατασταση σε μια αλλη συνοδευεται με αποβολην ενεργειας υπο μορφην ηλεκτρομαγνητικης ακτινοβολιας η οποια οπως υπολογιζεται πρεπει να εχει μηκος κυματος λ = 21,204 cm.

Το ατομο του Υδρογονου απορροφα εκεινες μονο τις ακτινοβολιες που μπορει το ιδιο να εκπεμψει.

Αυτο εκπεμπει 5 σειρες ακτινοβολιων εκ των οποιων οι 3 ειναι υπερυθρες, μια υπεριωδη και μια ορατη.

Το ηλεκτρονιο του ατομου του Υδρογονου εκπεμπει ηλεκτρομαγνητικη ακτινοβολια, μονο οταν αυτο μεταπηδα απο μια τροχια μεγαλυτερης ενεργειας σε αλλη κβαντικη τροχια μικροτερης ενεργειας.

Γ. Θ. Χατζηθεοδωρου

Απαγορεύεται οποιαδήποτε αντιγραφή η απόσπασμα. 

Η μη τήρηση των ανωτέρω επισύρει τις κυρώσεις του Νόμου 2121/1993, άρθρο 66.

http://arxaiaithomi.gr