Съдържание
Водородът съществува естествено в газообразно състояние. Газовете променят температурата и налягането си, когато се прилагат и премахват топлината и налягането. Според уебсайта на Astronautix, водородът се втечнява при 20,24 ° K или -252,87 ° C. Те достигат толкова ниска температура, че консумират голямо количество енергия, но ефектът на Джоул-Томсън затихва процеса. Този ефект диктува поведението на газовете, когато те претърпят промяна на налягането. За повечето газове спадът на налягането намалява околната температура, но поведението се обръща, когато температурата спадне до определена точка. За водорода и хелия това е обратното - при изключително ниски температури повишаването на налягането води до спадане на температурата на газа.
Ефектът на Джоул-Томсън
Регенеративно охлаждане
Според НАСА регенеративното охлаждане работи, като позволява на компресиран газ да се разширява. Производителите на водород за охлаждаща течност обикновено използват този процес.Първо, те въвеждат охладения водород до определена концентрация на течен азот, което понижава температурата му още повече. Когато газът се разширява, средата му губи топлина и преминава през топлообменник. В случай на течен водород, разширяването става през клапан, който е в контакт с течен азот. След това водородът може да бъде под налягане и процесът може да се повтори до втечняване.
Съхранение на течен водород
Уебсайтът на HILTech обяснява, че водородът не може в естественото си състояние да се съхранява ефективно поради изключително ниската си плътност и летливост. Втечняване, химическо свързване или компресиране са начини за съхранение, но те имат своите недостатъци. Втечнението изисква огромно количество енергия, за да поддържа температурата ниска, а компресията изисква висококачествено уплътняване поради малкия размер на молекулите на водорода. Химичната връзка създава електромагнитна връзка между молекулите на водорода и друг елемент. Според HILTech съединенията за улавяне на водород трябва да са течности или метали. Тези материали по-лесно носят електрически заряд, особено при по-ниски температури; следователно те работят добре, за да направят възможни химични и електромагнитни връзки.
