Hidro là chất khí có tên tiếng anh là hydrogen và tên tiếng latinh là hydrogenium. Đây là một nguyên tố hóa học nằm trong hệ thống tuần hoàn các nguyên tố có nguyên tử khối bằng 1 (1đvC). Trước đây nó còn có tên gọi là khinh khí vì nó là nguyên tố tồn tại thể khí và nhẹ nhất.
Hidro là nguyên tố phổ biến nhất của vũ trụ chiếm 75% tổng khối lượng vũ trụ.Vì hidro là nguyên tố tồn tại tự nhiên tương đối hiếm trên Trái Đất do khí H2 nhẹ nên trường hấp dẫn của Trái Đất không đủ mạnh để giữ chúng thoát ra ngoài không gian, do đó hiđro tồn tại chủ yếu dưới dạng hidro nguyên tử trong những tầng cao của khí quyển.
Hidro là chất khí công nghiệp phổ biến không màu, không mùi, khí cháy nổ thường dùng ở dạng khí lỏng.
Trạng thái tự nhiên của khí Hidro:
Hiđrô là nguyên tố phổ biến nhất của vũ trụ. Nguồn gốc chủ yếu của nó là nước, bao gồm hai phần H và một phần O (H2O). Các nguồn khác bao gồm các chất hữu cơ chiếm phần lớn, than, nhiên liệu hóa thạch và các khí tự nhiên. Metan (CH4) là một nguồn khá quan trọng của chất hidro.
Hiđrô là nguyên tố phổ biến nhất của vũ trụ. Nguồn gốc chủ yếu của nó là nước, bao gồm hai phần H và một phần O (H2O). Các nguồn khác bao gồm các chất hữu cơ chiếm phần lớn, than, nhiên liệu hóa thạch và các khí tự nhiên. Metan (CH4) là một nguồn khá quan trọng của chất hidro.
Tính chất vật lí của khí hidro:
Là khí không màu, không mùi, khó hóa lỏng, chất khí cháy, có nhiệt độ sôi là 20,27 K (-252,87 °C) và nhiệt độ nóng chảy của hidro 14,02 K (-259,14 °C).
Khí này tan rất ít trong nước, tan nhiều trong các dung môi hữu cơ.
Là khí không màu, không mùi, khó hóa lỏng, chất khí cháy, có nhiệt độ sôi là 20,27 K (-252,87 °C) và nhiệt độ nóng chảy của hidro 14,02 K (-259,14 °C).
Khí này tan rất ít trong nước, tan nhiều trong các dung môi hữu cơ.
Tính chất hóa học: Hidro là nguyên tố phi kim có số hiệu nguyên tử là 1 và nguyên tử khối của hidro cũng bằng 1.
Cấu hình electron thuộc chu kì 1, nhóm IA, có thể phản ứng với hầu hết các nguyên tố hóa học khác nhau. Nó là chất khử mạnh ở nhiệt độ cao.
Cấu hình electron thuộc chu kì 1, nhóm IA, có thể phản ứng với hầu hết các nguyên tố hóa học khác nhau. Nó là chất khử mạnh ở nhiệt độ cao.
Khí hidro có độc không?
Hidro là một chất khí cực kỳ bắt cháy, nó phản ứng cực mạnh với Clo và Flo, tạo ra axit hidro folic có thể gây ảnh hưởng cho phổi và các bộ phận khác của cơ thể con người.
Khí Hidro khi trộn với khí Oxy cũng sẽ gây ra nổ và bắt lửa. Hay khi có dòng điện đi qua thì Hidro cũng có thể phát nổ.
Tuy nhiên nó là khí không màu, không vị và khí hidro không độc nên bạn có thể yên tâm sử dụng, chỉ cần cẩn thận với các sự cố khi nó tiếp xúc với các chất khác.
Sản xuất khí hidro ra sao?
Hidro được sinh từ nước và năng lượng mặt trời, vì vậy khí hidro thu được có tên gọi hidro nhờ năng lượng mặt trời (solar hydrogen). Nước và ánh nắng mặt trời là 2 thứ vô tận trên hành tinh.
Năng lượng mặt trời là nguồn tự nhiên được thiên nhiên cung cấp vĩnh hằng, khoảng 3×1024 J/ngày hay khoảng 104 lần năng lượng mà toàn thế giới đã tiêu thụ hằng năm. Vì vậy, hidro sinh ra từ năng lượng mặt trời là nguồn nhiên liệu vô tận, con người vô tư sử dụng chất khí này từ thế kỷ này qua thế kỷ. Luôn đảm đảm năng lượng an toàn cho loài người mà không lắng bị cạn kiệt. Nhờ đó mà không xuất hiện khủng hoảng năng lượng và bảo đảm sự độc lập cho mỗi quốc gia về năng lượng.
Để thu được khí hydro nhờ năng lượng mặt trời thì hiện nay có hai phương pháp sản xuất chính sau đây:
♦ Phương pháp điện phân nước (tên tiếng anh là water electrolysis) nhờ vào năng lượng điện mặt trời thông qua các tấm pin mặt trời (tên tiếng anh là solar cell).
♦ Và phương pháp quang điện hóa phân rã nước (tên tiếng anh là photoelectrochemical water splitting) nhờ vào mức năng lượng bức xạ của ánh sáng mặt trời với chất xúc tác quang.
Hidro là một chất khí cực kỳ bắt cháy, nó phản ứng cực mạnh với Clo và Flo, tạo ra axit hidro folic có thể gây ảnh hưởng cho phổi và các bộ phận khác của cơ thể con người.
Khí Hidro khi trộn với khí Oxy cũng sẽ gây ra nổ và bắt lửa. Hay khi có dòng điện đi qua thì Hidro cũng có thể phát nổ.
Tuy nhiên nó là khí không màu, không vị và khí hidro không độc nên bạn có thể yên tâm sử dụng, chỉ cần cẩn thận với các sự cố khi nó tiếp xúc với các chất khác.
Sản xuất khí hidro ra sao?
Hidro được sinh từ nước và năng lượng mặt trời, vì vậy khí hidro thu được có tên gọi hidro nhờ năng lượng mặt trời (solar hydrogen). Nước và ánh nắng mặt trời là 2 thứ vô tận trên hành tinh.
Năng lượng mặt trời là nguồn tự nhiên được thiên nhiên cung cấp vĩnh hằng, khoảng 3×1024 J/ngày hay khoảng 104 lần năng lượng mà toàn thế giới đã tiêu thụ hằng năm. Vì vậy, hidro sinh ra từ năng lượng mặt trời là nguồn nhiên liệu vô tận, con người vô tư sử dụng chất khí này từ thế kỷ này qua thế kỷ. Luôn đảm đảm năng lượng an toàn cho loài người mà không lắng bị cạn kiệt. Nhờ đó mà không xuất hiện khủng hoảng năng lượng và bảo đảm sự độc lập cho mỗi quốc gia về năng lượng.
Để thu được khí hydro nhờ năng lượng mặt trời thì hiện nay có hai phương pháp sản xuất chính sau đây:
♦ Phương pháp điện phân nước (tên tiếng anh là water electrolysis) nhờ vào năng lượng điện mặt trời thông qua các tấm pin mặt trời (tên tiếng anh là solar cell).
♦ Và phương pháp quang điện hóa phân rã nước (tên tiếng anh là photoelectrochemical water splitting) nhờ vào mức năng lượng bức xạ của ánh sáng mặt trời với chất xúc tác quang.
Ứng dụng của hidro: Dùng làm nguyên liệu cho động cơ
Như chúng ta đã biết, khí Hidro cháy và sinh ra lượng nhiệt rất lớn. So với các nguyên liệu khác như: Xăng, dầu, khí Hidro sinh ra lượng nhiệt lớn hơn gấp nhiều lần.
Chính vì thế, khí Hydrogen được sử dụng làm nhiên liệu chính cho nhiều động cơ như: Động cơ xe ô tô, tên lửa, máy bay… Đây là nguồn nguyên liệu quý giá mà con người đang tìm kiếm để thay thế cho xăng, dầu.
Hydrogen sử dụng làm nguyên liệu cho quá trình phóng tên lửa
Bên cạnh đó, khí hydrogen còn được sử dụng làm nguyên liệu để sản xuất ra các loại axit, hợp chất hữu cơ dùng trong ngành nông, lâm nghiệp. Khi tạo ra các hợp chất trên, cây trồng và các sinh vật hấp thụ nguồn dinh dưỡng một cách dễ dàng.
Ngoài ra, khí Hidro có duy trì sự cháy; là loại khí rất nhẹ nên thường được sử dụng làm nguyên liệu để bơm vào quả khinh khí cầu, bóng thám hiểm. Gần gũi với cuộc sống nhất, nó được bơm vào quả bóng bay trong các sự kiện, lễ hội quan trọng.
Việt Nam đã làm gì để không đứng ngoài cuộc đua năng lượng xanh?
Ngày 30/3/2023, tại tỉnh Trà Vinh, công ty TGS Trà Vinh Green Hydrogen đã tổ chức lễ khởi công xây dựng nhà máy sản xất hydro xanh. Đây là dự án sản xuất hydro có quy mô lớn nhất hiện nay và là dự án sản xuất hydro xanh từ nguồn năng lượng tái tạo đầu tiên được đầu tư tại Việt Nam.
Các đại biểu thực hiện nghi thức bấm nút khởi công dự án xây dựng nhà máy sản xuất hydro xanh Trà Vinh
Được xây dựng trên khu đất có diện tích 21ha, với vốn đầu tư gần 8.000 tỷ đồng, nhà máy dự kiến đi vào vận hành từ quý I/2024, công suất 24.000 tấn khí hydro/năm và 195.000 tấn khí oxy/năm.
Như chúng ta đã biết, khí Hidro cháy và sinh ra lượng nhiệt rất lớn. So với các nguyên liệu khác như: Xăng, dầu, khí Hidro sinh ra lượng nhiệt lớn hơn gấp nhiều lần.
Chính vì thế, khí Hydrogen được sử dụng làm nhiên liệu chính cho nhiều động cơ như: Động cơ xe ô tô, tên lửa, máy bay… Đây là nguồn nguyên liệu quý giá mà con người đang tìm kiếm để thay thế cho xăng, dầu.
Hydrogen sử dụng làm nguyên liệu cho quá trình phóng tên lửa
Bên cạnh đó, khí hydrogen còn được sử dụng làm nguyên liệu để sản xuất ra các loại axit, hợp chất hữu cơ dùng trong ngành nông, lâm nghiệp. Khi tạo ra các hợp chất trên, cây trồng và các sinh vật hấp thụ nguồn dinh dưỡng một cách dễ dàng.
Ngoài ra, khí Hidro có duy trì sự cháy; là loại khí rất nhẹ nên thường được sử dụng làm nguyên liệu để bơm vào quả khinh khí cầu, bóng thám hiểm. Gần gũi với cuộc sống nhất, nó được bơm vào quả bóng bay trong các sự kiện, lễ hội quan trọng.
Việt Nam đã làm gì để không đứng ngoài cuộc đua năng lượng xanh?
Ngày 30/3/2023, tại tỉnh Trà Vinh, công ty TGS Trà Vinh Green Hydrogen đã tổ chức lễ khởi công xây dựng nhà máy sản xất hydro xanh. Đây là dự án sản xuất hydro có quy mô lớn nhất hiện nay và là dự án sản xuất hydro xanh từ nguồn năng lượng tái tạo đầu tiên được đầu tư tại Việt Nam.
Các đại biểu thực hiện nghi thức bấm nút khởi công dự án xây dựng nhà máy sản xuất hydro xanh Trà Vinh
Được xây dựng trên khu đất có diện tích 21ha, với vốn đầu tư gần 8.000 tỷ đồng, nhà máy dự kiến đi vào vận hành từ quý I/2024, công suất 24.000 tấn khí hydro/năm và 195.000 tấn khí oxy/năm.
Nhà máy sử dụng công nghệ điện phân nước biển, chủ yếu từ nguồn điện năng tái tạo. Theo đó, nhà máy được kỳ vọng sẽ giải quyết đầu ra cho sản lượng điện năng dư thừa của các nhà máy điện gió, điện mặt trời trong khu vực.
Tiềm năng sản xuất hàng chục triệu tấn Hydrogen xanh tại Việt Nam
Ngày 23/2/2023 tại Hà Nội, Chương trình Phát triển Liên hợp quốc (UNDP) tại Việt Nam phối hợp với Viện Năng lượng tổ chức Hội thảo tham vấn Đánh giá tổng thể về sản xuất hydro xanh từ các nguồn năng lượng mặt trời và năng lượng gió và tiềm năng sử dụng ở Việt Nam.
Ông Lê Việt Cường, Phó Viện trưởng Viện Năng lượng cho biết UNDP và Viện Năng lượng đã và đang triển khai đề tài nghiên cứu chung tiềm năng sản xuất hydro xanh ở 2 vùng Duyên hải Nam Trung Bộ và Khu vực Tây Nam Bộ, tiềm năng giảm phát thải CO2 khi sử dụng hydro xanh đến năm 2050 cho lĩnh vực năng lượng.
Ngày 23/2/2023 tại Hà Nội, Chương trình Phát triển Liên hợp quốc (UNDP) tại Việt Nam phối hợp với Viện Năng lượng tổ chức Hội thảo tham vấn Đánh giá tổng thể về sản xuất hydro xanh từ các nguồn năng lượng mặt trời và năng lượng gió và tiềm năng sử dụng ở Việt Nam.
Ông Lê Việt Cường, Phó Viện trưởng Viện Năng lượng cho biết UNDP và Viện Năng lượng đã và đang triển khai đề tài nghiên cứu chung tiềm năng sản xuất hydro xanh ở 2 vùng Duyên hải Nam Trung Bộ và Khu vực Tây Nam Bộ, tiềm năng giảm phát thải CO2 khi sử dụng hydro xanh đến năm 2050 cho lĩnh vực năng lượng.