Υδρογόνο: Διαφορά μεταξύ των αναθεωρήσεων

To '''υδρογόνο''' ([[λατινική γλώσσα|λατινικά]] ''hydrogenium'', [[αγγλική γλώσσα|αγγλικά]] ''hydrogen'') είναι το [[αμέταλλα|αμέταλλο]] [[Χημικά στοιχεία|χημικόχme xaraktiristika metalouημικό στοιχείο]] με χημικό σύμβολο '''H''' και [[ατομικός αριθμός|ατομικό αριθμό]] [[1 (αριθμός)|1]]. Με [[ατομικό βάρος|ατομική μάζα]] 1,00794(7) [[ατομική μονάδα μάζας|amu]], το υδρογόνο είναι το ελαφρύτερο χημικό στοιχείο του [[Περιοδικός πίνακας των χημικών στοιχείων|περιοδικού πίνακα]]. Η μονοατομική [[αλλοτροπία|αλλομορφή]] του (H₁), είναι η πιο [[αφθονία |άφθονη]] [[χημική ουσία]] στο [[σύμπαν]], του οποίου θεωρείται ότι αποτελεί το 75% της συνολικής [[βαρυόνιο|βαρυονικής]] του [[μάζα|μάζας]]<ref>Palmer, D. (13 September 1997). "Hydrogen in the Universe". NASA. Retrieved 2008-02-05.</ref><ref>Ωστόσο, σημειώστε ότι η περισσότερη από τη μάζα του σύμπαντος δεν βρίσκεται με τη μορφή των χημικών στοιχείων. Δείτε τα άρθρα [[σκοτεινή ύλη]] και [[σκοτεινή ενέργεια]]</ref>. Τα [[άστρο|άστρα]] και τα [[συμπαγές άστρο|υπολλείματα]] άστρων [[Κύρια Ακολουθία|κύριας ακολουθίας]] αποτελούνται κυρίως από υδρογόνο σε κατάσταση [[Πλάσμα (φυσική)|πλάσματος]]. Το πιο συνηθισμένο [[ισότοπα|ισότοπο]] του υδρογόνου είναι το «πρώτιο» (¹H), αν και η ονομασία αυτή χρησιμοποιείται σπάνια, περιέχει μόνο ένα [[πρωτόνιο]] και [[0 (αριθμός)|κανένα]] [[νετρόνιο]], στον [[ατομικός πυρήνας|πυρήνα]] του. Η συμπαντική δημιουργία του ατομικού υδρογόνου παρουσιάστηκε για πρώτη φορά κατά τη διάρκεια της [[εποχή ανασυνδυασμού|εποχής ανασυνδυασμού]].

Υπάρχουν [[έκρηξη|εκρηκτικά]] μίγματα του υδρογόνου επίσης με τον αέρα και το [[χλώριο]] σε εύρος συγκεντρώσεων 4-74% και 5–95% κατ' όγκο, αντίστοιχα. Τα μίγματα μπορούν να αναφλεγούν με σπινθήρα, με θέρμανση ή με ηλιακό φως. Η θερμοκρασία αυτοανάφλεξης του υδρογόνου στον αέρα είναι 500°C<ref> Patnaik, P (2007). A comprehensive guide to the hazardous properties of chemical substances. Wiley-Interscience. p. 402. ISBN 0-471-71458-5.</ref>. Οι φλόγες καθαρού υδρογόνου και καθαρού οξυγόνου εκλύουν [[υπεριώδης ακτινοβολία|υπεριώδες φως]], οπότε με μίγμα πλούσιο σε οξυγόνο είναι σχεδόν αόρατες με γυμνό μάτι, όπως φαίνεται καθαρά από το θαμπό νέφος της εξάτμισης των κύριων κινητήρων ενός [[διαστημικό λεωφορείο|διαστημικού λεωφορίου]], ιδιαίτερα σε σύγκριση με το πολύ ορατό αντίστοιχο νέφος των διπλανών προωθητήρων στερεών καυσίμων. Η ανίχνευση τυχόν διαρροής υδρογόνου μπορεί να απαιτεί τη χρήση [[ανιχνευτής φλόγας|ανιχνευτή φλόγας]]. Τέτοιες διαρροές μπορεί να είναι πολύ επικίνδυνες. Ένα διάσημο παράδειγμα ήταν η καταστροφή του [[αερόπλοιο Χίντενμπουργκ|αεροπλοίου Χίντενμπουργκ]], στο οποίο οι φλόγες έγινες ορατές μόνο αφού αναφλέχθηκαν και άλλα καύσιμα υλικά, από το κέλυφος του σκάφους, που έδιναν ορατή φλόγα<ref>Hindenburg Hydrogen Fire, http://spot.colorado.edu/~dziadeck/zf/LZ129fire.htm, year 2005, accessdate: 2007-01-16

Το [[1977]] εφευρέθηκε η πρώτη [[μπαταρία]] [[νικέλιο|νικελίου]] - υδρογόνου και χρησιμοποιήθηκε από τον [[τεχνητός δορυφόρος|τεχνητό δορυφόρο]] NTS-2<ref>"NTS-2 Nickel-Hydrogen Battery Performance 31". Aiaa.org. Retrieved 2009-04-06.</ref>. Ακολούθησαν σε χρήση της μπαταρίας αυτής στους δορυφόρους ή [[διαστημόπλοιο|διαστημόπλοια]] ISS<ref> Jannette, A.G.; Hojnicki, J.S.; McKissock, D.B.; Fincannon, J.; Kerslake, T.W.; Rodriguez, C.D. (2004 (2002)). "Validation of international space station electrical performance model via on-orbit telemetry". IECEC '02. 2002 37th Intersociety Energy Conversion Engineering Conference, 2002. pp. 45–50. doi:10.1109/IECEC.2002.1391972. ISBN 0-7803-7296-4. Retrieved 2011-11-11.</ref>, Mars Odyssey<ref> Anderson, P.M.; Coyne, J.W. (2002). "A lightweight, high reliability, single battery power system for interplanetary spacecraft". A lightweight high reliability single battery power system for interplanetary spacecraft 5. pp. 5–2433. doi:10.1109/AERO.2002.1035418. ISBN 0-7803-7231-X.</ref>, Mars Global Surveyor<ref>"Mars Global Surveyor". Astronautix.com. Retrieved 2009-04-06.</ref> και το [[διαστημικό τηλεσκόπιο Χαμπλ]], στο οποίο τελικά αντικαταστάθηκαν το Μάιο του [[2009]]<ref>Hubble servicing mission 4 essentials</ref>, πάνω από [[19 (αριθμός)|19]] χρόνια μετά την εκτόξευσή του και [[13 (αριθμός)|13]] χρόνια μετά το τέλος της διάρκειας της προσχεδιασμένης ζωής των μπαταριών αυτών<ref> Extending Hubble's mission life with new batteries</ref>.

Η ενεργειακή πυκνότητα ανά μονάδα όγκου, τόσο του υγρού υδρογόνου όσο και του συμπιεσμένου υδρογόνου κάτω από κάθε παρακτική πίεση είναι σημαντικά μικρότερη από αυτήν των παραδοσιακών καυσίμων, παρόλο που η ενεργειακή πυκνότητά του ανά μονάδα βάρους είναι υψηλότερη<ref name="sustain" />. Σε κάθε περίπτωση, το στοιχειακό υδρογόνο έχει ευρύτατα συζητηθεί στον ενεργειακό τομέα, ως ένας πιθανός μελλοντικός φορέας ενέργειας σε κλίμακα παγκόσμιας οικονομίας<ref>DOE Seeks Applicants for Solicitation on the Employment Effects of a Transition to a Hydrogen Economy". Hydrogen Program (Press release). US Department of Energy. 2006-03-22. Retrieved 2008-03-16.</ref>. Για παράδειγμα, το διοξείδιο του άνθρακα μπορεί να παγιδευτεί, με δέσμευση και αποθήκευση άνθρακα, και να επιδράσει σε νερό και να μετατραπεί σε συνθετικά ορυκτά καύσιμα<ref name="GATech">Carbon Capture Strategy Could Lead to Emission-Free Cars" (Press release). Georgia Tech. 2008-02-11. Retrieved 2008-03-16.</ref>. Το υδρογόνο που χρησιμοποιήθηκε για τη μεταφορά μπορεί να καεί σχετικά καθαρά, με κάποια έκλυση [[οξείδια του αζώτου|οξειδίων του αζώτου]]<ref> Heffel, James W. (2002). "NOx emission and performance data for a hydrogen fueled internal combustion engine at 1500 rpm using exhaust gas recirculation". International Journal of Hydrogen Energy 28 (8): 901–908. doi:10.1016/S0360-3199(02)00157-X.</ref>, αλλά χωρίς καθόλου ανθρακούχες εκπομπές<ref name="GATech" />. Ωστόσο, το κόστος εγκαταστάσεων που είναι σχετικά με μετάβαση σε μια πλήρη παγκόσμια οικονομία υδρογόνου μπορεί να είναι ουσιώδης ανασταλτικός παράγοντας<ref> Romm, Joseph J. (2004). The Hype About Hydrogen: Fact And Fiction In The Race To Save The Climate (1st ed.). Island Press. ISBN 1-55963-703-X.</ref>.

To υδρογόνο είναι ένα προϊόν από κάποιους τύπους αναερόβιου [[μεταβολισμός|μεταβολισμού]] και παράγεται από αρκετούς μικροοργανισμούς, συνήθως μέσω αντιδράσεων που [[κατάλυση|καταλύονται]] από [[ένζυμα]] που περιέχουν [[σίδηρος|σίδηρο]] ή [[νικέλιο]] και ονομάζονται [[υδρογενάσες]]. Τέτοια ένζυμα καταλύουν την αναστρέψιμη [[οξειδοαναγωγή|οξειδοαναγωγική]] αντίδραση ανάμεσα στο μοριακό υδρογόνο και τα συστατικά του, δηλαδή [[2 (αριθμός)|δύο (2)]] [[πρωτόνιο|πρωτόνια]] και δύο (2) [[ηλεκτρόνιο|ηλεκτρόνια]]. Η παραγωγή αέριου υδρογόνου συμβαίνει κατά τη μεταφορά σε νερό των αναγώμενων ισοδυνάμων που παράγονται κατά τη διάρκεια [[πυροσταφυλική ζύμωση|πυροσταφυλικής ζύμωσης]]<ref> Cammack, Richard; Robson, R. L. (2001). Hydrogen as a Fuel: Learning from Nature. Taylor & Francis Ltd. pp. 202–203. ISBN 0-415-24242-8.</ref>.