L’idrogeno
Che cos’è ?
L’idrogeno è l’elemento chimico più semplice (H)
e più diffuso nell’universo e sulla terra, è
inodore e incolore ed è un gas leggerissimo che
brucia producendo una fiamma non luminosa ma
calda. Produce calore senza inquinare, infatti
viene anche chiamato il combustibile pulito.
P
Il combustibile del futuro
Vantaggi:
è un combustibile
pulito perché bruciando
produce solo vapore
acqueo;
 è l’elemento più
abbondante nell’
Universo;
 potrebbe sostituire la
benzina come
combustibile nei veicoli.
Svantaggi:
estrarre l’idrogeno dall’
acqua richiede grandi
quantità di energia
elettrica che
attualmente si produce
sfruttando i
combustibili fossili.
Un po’ di storia...
L’ idrogeno fu scoperto nel 1766 dal
chimico britannico Henry Cavendish,
come prodotto dell'azione dell'acido
solforico sui metalli e come elemento
costituente dell'acqua; nominato
inizialmente "aria infiammabile" da
Joseph Priestley, fu poi chiamato
idrogeno dal chimico francese
Antoine-Laurent Lavoisier.
Composizione Chimica
Il gas idrogeno è una miscela di due forme
diverse, l'ortoidrogeno, che costituisce
circa il 75% della miscela, e il paraidrogeno.
Esistono tre isotopi dell'idrogeno:
1. Idrogeno ordinario
2. Deuterio
3. Trizio
Deuterio e Trizio
IL Deuterio (2H o D) è un
isotopo stabile dell'idrogeno
il cui nucleo (chiamato
deuterone) è composto da un
protone e un neutrone. Il
deuterio fu scoperto nel 1931
da Harold Clayton Urey.
Il trizio (3H o T) è un
isotopo dell'idrogeno con
un nucleo formato da un
protone e due neutroni.
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N
P
N
N
La fusione dell’idrogeno
Per ottenere energia dall’idrogeno si
deve procedere alla fusione del
deuterio e del trizio . Facendo
fondere queste due particelle si
ottiene l’elio tramite il processo di
elettrolisi, il cui peso è inferiore alla
somma del deuterio e del trizio perché
durante la fusione scompare una
parte di materia che si trasforma in
energia. Questo è il processo chimico
che naturalmente si produce nelle
stelle (sole).
P
N
N
P
La fusione dell’idrogeno
Le tecniche sperimentate in laboratorio, per produrre
energia sono due:
 Confinamento magnetico
 Confinamento inerziale
Confinamento Magnetico
Nella fusione a confinamento magnetico il
plasma caldo è racchiuso in una camera a vuoto, e
una opportuna configurazione di campi magnetici
esterni prodotti da correnti circolanti nel plasma
impedisce il contatto con le pareti del recipiente.
Confinamento Inerziale
La fusione a confinamento inerziale, che consiste
nell'ottenere in laboratorio una serie di micro-esplosioni
bombardando piccolo sferette contenenti una miscela di
deuterio-trizio con fasci di luce laser o di particelle, di
alta energia.
L’ energia dall’ idrogeno
L’uomo riproduce questa reazione in
modo incontrollato nella la Bomba H, ma
non è ancora riuscito a riprodurla in
forma controllata dentro un reattore per
ottenere energia elettrica. Quando la
fusione nucleare verrà controllata,
l’umanità avrà risolto il problema
energetico perché l’idrogeno si trova in
abbondanza sul nostro pianeta, nell’acqua
dei mare e degli oceani.
Gli usi
Enormi quantità di idrogeno vengono usate :
 Nella produzione di ammoniaca o alcool
metilico;
 Per il riempimento di mongolfiere e
dirigibili;
 Nelle fiamme ossidriche ad alta
temperatura;
 Combustibili nei mezzi di trasporto
 Altri Usi