Чем опасен водород для человека: Насколько опасен водород?

Чем опасен водород для человека: Насколько опасен водород?

alexxlab 25.05.2019

Содержание

«Как на организм человека влияет водород?» – Яндекс.Кью

В настоящее время опубликовано более 500 медицинских исследовательских работ, в которых исследуется роль газообразного водорода в обмене веществ. Водород является самой маленькой из существующих молекул. Благодаря этому уникальному свойству молекулярный водород может проникать практически в каждый орган и клетку организма, где он обладать высокой антиоксидантной, противовоспалительной и противоаллергической активностью. Водород — единственный антиоксидант, способный проникнуть в нервные клетки мозга, самый защищаемый иммунной системой объект организма.

Молекулярный водород кажется идеальным терапевтическим средством, которого так жаждал мир! Министерство здравоохранения Японии недавно утвердило инфузионные растворы, насыщенные водородом, чтобы помочь людям избавиться от инфекций, предотвратить патологические процессы, и дезинтоксикацию организма.

Основными полезными свойствами водородной воды, полученной с помощью оригинальных японских аппаратов Enagic, являются:

  • защита клеток организма от воздействия радиоактивных веществ;
  • выведение из организма накопленных токсинов;
  • антиоксидантное, антиаллергическое и противовоспалительное влияние;
  • активизация защитных функций и систем организма;
  • повышение уровня воздействия эндогенных и экзогенных антиоксидантов;
  • улучшение обмена веществ;
  • общее укрепление иммунной системы;
  • снижение веса и замедление процесса старения.

При регулярном приеме водородной воды, запускаются механизмы общего оздоровления всего организма.

Фильтры-ионизаторы водородной Канген-воды

В современных бытовых условиях полезную водородную воду можно получить с помощью специальных приборов Leveluk, которые очищают питьевую воду, насыщая ее газообразным водородом в терапевтической концентрации от 1 до 1,8 ppm. Оригинальные аппараты для производства водородной воды Leveluk в широком ассортименте на отечественном рынке представляет японская компания Enagic®, которая является официальным дистрибьютором на территории Российской Федерации — Enagic® Independent Distributor.

http://h3o24.ru

«Как на организм человека влияет водород?» – Яндекс.Кью

В настоящее время опубликовано более 500 медицинских исследовательских работ, в которых исследуется роль газообразного водорода в обмене веществ. Водород является самой маленькой из существующих молекул. Благодаря этому уникальному свойству молекулярный водород может проникать практически в каждый орган и клетку организма, где он обладать высокой антиоксидантной, противовоспалительной и противоаллергической активностью. Водород — единственный антиоксидант, способный проникнуть в нервные клетки мозга, самый защищаемый иммунной системой объект организма.

Молекулярный водород кажется идеальным терапевтическим средством, которого так жаждал мир! Министерство здравоохранения Японии недавно утвердило инфузионные растворы, насыщенные водородом, чтобы помочь людям избавиться от инфекций, предотвратить патологические процессы, и дезинтоксикацию организма.

Основными полезными свойствами водородной воды, полученной с помощью оригинальных японских аппаратов Enagic, являются:

  • защита клеток организма от воздействия радиоактивных веществ;
  • выведение из организма накопленных токсинов;
  • антиоксидантное, антиаллергическое и противовоспалительное влияние;
  • активизация защитных функций и систем организма;
  • повышение уровня воздействия эндогенных и экзогенных антиоксидантов;
  • улучшение обмена веществ;
  • общее укрепление иммунной системы;
  • снижение веса и замедление процесса старения.

При регулярном приеме водородной воды, запускаются механизмы общего оздоровления всего организма.

Фильтры-ионизаторы водородной Канген-воды

В современных бытовых условиях полезную водородную воду можно получить с помощью специальных приборов Leveluk, которые очищают питьевую воду, насыщая ее газообразным водородом в терапевтической концентрации от 1 до 1,8 ppm. Оригинальные аппараты для производства водородной воды Leveluk в широком ассортименте на отечественном рынке представляет японская компания Enagic®, которая является официальным дистрибьютором на территории Российской Федерации — Enagic® Independent Distributor.

http://h3o24.ru

Чем опасен водород и его транспортировка в ЕС, даже за большие деньги

Тема использования водорода, в частности его транспортировки через Украину за денежки из Европы, нынче актуальна и на повестке дня. В то же время главным условием для осуществления всех водородных проектов является понимание, может ли Украина использовать для транспортировки водорода или его смеси с природным газом существующую газовую инфраструктуру, большая часть которой была построена еще в минувшем столетии во время СССР. Как стало известно 112.ua, «Оператор ГТС» (ОГТСУ) и крупный оператор региональных газовых сетей «Региональная газовая компания» уже приступили к исследованиям, которые должны дать ответы на актуальные вопросы. В частности, есть огромная опасность, недооценивать которую нельзя, даже экологичный, зеленый водород — крайне взрывоопасен!

Зачем Украине водород

После утверждения 8 июля водородной стратегии в Евросоюзе Европа и Украина ведут активные переговоры о сотрудничестве в новом направлении. Как сообщил министр иностранных дел Украины Дмитрий Кулеба, обсуждается возможность использования газотранспортной системы Украины для транспортировки водорода. «Германия будет одним из самых больших рынков потребления водородной энергетики, и Украина может стать надежным поставщиком водорода в ЕС, в частности в Германию», — сказал Кулеба. Ранее пресс-служба МИД сообщила, что ЕС определил Украину своим приоритетным партнером в реализации Европейской водородной стратегии и поставке новейшего энергетического ресурса на европейский рынок. С 2020 по 2024 год в ЕС предусматривается установление водородных электролизеров как минимум на 6 ГВт и производство до 1 млн тонн возобновляемого (зеленого) водорода.

«Водород переходит из категории «промышленных газов» в категорию «энергоноситель» и сейчас действительно определен одним из ключевых путей декарбонизации ЕС. Спрос на водород будет значительным. Водородная экономика, вероятно, начнется с местных или региональных поставок и развития соответствующих сетей. Но уже в следующем десятилетии мы увидим рост трансграничной торговли, взаимосвязанных сетей и транспортировки водорода по Европе. Мы передали Министерству энергетики свои предложения касательно сотрудничества с немецкой стороной по водородной тематике. Знаем, что готовится подписание большого соглашения», — сказал 112.ua гендиректор ОГТСУ Сергей Макогон.

Технологии производства водорода все еще дорогие, но в будущем, когда будут найдены способы их удешевить, Украина могла бы не только транспортировать водород в интересах третьей стороны, но и использовать его сама. Международное энергетическое агентство оценило нынешнюю стоимость производства одного килограмма «зеленого» водорода, на который в контексте декарбонизации (снижения выбросов СО2 в атмосферу) делается ключевая ставка в диапазоне от 3 до 7,5 долл. США против 0,9-3,2 долл. при производстве с использованием паровой конверсии метана.

При условии экономической целесообразности Украина могла бы использовать водород в качестве компонента, замещающего часть природного газа, для отопления помещений, подачи на газовые горелки (для приготовления пищи), в промышленности, рассказал 112.ua глава Экспертного совета по вопросам развития газовой промышленности и рынка природного газа Леонид Униговский. В Европе уже реализуются пилоты по использованию смесей водорода и природного газа в быту.

Как известно, президент Владимир Зеленский недавно провел встречу с инвесторами, которые намерены построить в Украине завод по производству водорода и ветроэлектростанцию. О строительстве завода по производству водорода говорила и и. о. министра энергетики Ольга Буславец.

«Зеленый» водород мог бы помочь Украине решить проблему профицита электроэнергии. Решающее значение, правда, будет иметь цена электролизеров (установок для трансформации электричества в водород). МЭА прогнозирует, что она сократится в два раза к 2040 году. Директор Региональной газовой компании Олег Никоноров (объединяет 20 операторов ГРС) видит перспективу использования водорода в Украине как маневровых мощностей для балансировки энергосистемы: «Электроэнергию ВИЭ, произведенную в пиковые периоды, можно трансформировать в «зеленый» водород. Также в водород можно трансформировать дешевую электроэнергию, вырабатываемую атомными станциями. Через установки электролизеров это электричество может быть превращено в газ и использовано, в качестве газа в смеси с метаном (природным газом). Есть вариант также использовать восстановленную из водорода электроэнергию. Это и есть концепция power to gas».

РГК анонсировала проведение масштабного исследования пригодности региональных газовых сетей для транспортировки водорода, что является главным условием для развития направления в промышленных масштабах. Разумеется, технология транспортировки водорода в баллонах совсем не выход! «Существуют разные варианты транспортировки водорода – морской транспорт, автомобильный, железнодорожный. Ну и, разумеется, самый продуктивный – трубопроводный. Согласно европейским планам будет создана Hydrogen Backbone – водородная сеть трубопроводов, которая будет на 70% состоять из существующей инфраструктуры. Мы активно ищем свое место для интеграции в эту систему. Для нас это вопрос стратегический», — рассказал 112.ua Сергей Макогон.

Какую опасность представляет водород в старых газовых сетях

Главной проблемой транспортировки водорода в системе украинских газопроводов является их возраст – большая часть как магистральной, так и региональной инфраструктуры строилась еще в советское время. В частности, РГК проводит практические эксперименты по транспортировке водорода в замкнутой системе полигона «Житомиргаз», построенного еще в 50-х годах прошлого века.

Ветхость газопроводов и их участков создает опасность утечки, что крайне опасно и чревато взрывами: «Водород — взрывоопасный газ, огромную опасность он представляет, смешиваясь с кислородом. Водород – летучее соединение, легче природного газа в 3 раза и в 14 раз легче обычного воздуха», — рассказал Никоноров. Об опасности утечек водорода предупреждает Леонид Униговский: «Главное — позаботиться о безопасности. Если идет утечка природного газа — это опасно, но с водородом это намного опаснее. 4% водорода плюс кислород — это гремучий газ, взрывоопасная смесь».

В прошлом году, после взрыва, который произошел на заправочной станции для автомобилей на водородных топливных элементах недалеко от Осло в Норвегии, компания — владелец станции закрыла десять других, в том числе в Дании.

Стоит отметить, что до сих пор нет и окончательного ответа на вопрос о том, как водород воздействует на металл трубы. Есть подозрения, что негативно. Об этом, в частности, говорил главный инженер ОГТСУ Юрий Зябченко.

Есть подозрение, что водород может проникать в кристаллическую решетку металла, отмечал и Никоноров. Ответ на вопрос, так ли это и насколько увеличивает опасность утечек, могут дать только исследования.

ОГТСУ запланировал исследования воздействия водорода на магистральные газопроводы, сообщил 112.ua Сергей Макогон: «В «Операторе ГТС Украины» уже создано выделенное подразделение, которое на ежедневной основе занимается вопросами декарбонизации и внедрения новых технологий. Целью его работы, в том числе, является анализ перспектив транспортировки возобновляемых газов (биометана, синтетических метана и водорода), разработка дорожных карт, реализация пилотных проектов. Да, исследования воздействия водорода на магистральные газопроводы запланированы, сейчас мы изучаем международный опыт, чтобы наиболее точно определить техническое задание». Макогон отметил, что ОГТСУ активно сотрудничает по вопросам водородных проектов с европейскими операторами. «Например, Gas for climate — это консорциум, состоящий из 11 европейских газотранспортных компаний и двух ассоциаций возобновляемой газовой промышленности. Так, согласно их дорожным картам, лишь к 2030 году газовые турбины будут готовы к транспортировке водорода. Сейчас мы активно общаемся с мировыми производителями турбин, которые подтверждают, что для работы ГТУ при массовой доле водовода более 10% необходимы специальные условия», — рассказал 112.ua гендиректор ОГТСУ.

РГК проводит исследования влияния водорода на газовые сети и возможность его транспортировки самостоятельно, финансируя их за собственные средства. «Цель проводимого исследования — понять, можем ли мы транспортировать водород в существующей системе газопроводов без риска для их структуры и опасности утечек, или же систему необходимо модернизировать: исследования должны показать слабые места и дать ответ на вопрос, что именно нужно изменить и в какую сумму это может обойтись. Мы даже готовы к тому, что ответ будет: нет, невозможно транспортировать водород или его смесь с газом в украинских региональных газовых сетях», — рассказал 112.ua Олег Никоноров.

По словам Никонорова, РГК инвестирует в исследования собственные средства. «Мы не хотим потратить много денег. Тут больше инициативы и работы, чем инвестиций. На данном этапе никакой коммерциализации нет. Но если мы поймем, что возможно или возможно с определенными условиями, мы поймем для себя, куда двигаться дальше, — в таком случае инвестиции на исследования могут составить несколько миллионов гривен». Никоноров дал понять, что РГК готова предоставить не безвозмездно результаты исследования коллегам из Европы или же проводить их совместно: «Если делать такие исследования в Европе — это десятки миллионов евро, тогда как в Украине может быть до десяти миллионов гривен. Мы можем делиться с нашими европейскими коллегами результатами проведенных исследований».

Не исключено, что в будущем магистральный и региональный операторы объединят свои усилия в направлении. Никоноров сообщил, что РГК хотела бы работать над исследованиями совместно с ОГТСУ и приглашает оператора магистральных сетей к участию в проекте: «Есть такие моменты, в отношении которых без «Оператора ГТС» мы не сможем найти решения самостоятельно. В частности вопрос одоризации – нужно понять, какие ароматизирующие вещества безопасно использовать для газоводородной смеси. Мы открыты к сотрудничеству со всеми заинтересованными сторонами, но правильнее было бы, чтобы данную инициативу продвигало именно Министерство энергетики, так как подход должен быть очень продуманный и комплексный», — сказал Макогон, отвечая на вопрос 112.ua о возможности потенциального сотрудничества «Оператора ГТС» и РГК.

Очевидно, что вопрос использования и транспортировки водорода не так прост, как кажется на первый взгляд. Ранее, чем будут завершены исследования, которые дадут представление о потенциальной опасности и всех подводных камнях этого кардинально нового направления — а это произойдет не ранее чем через пару лет, — о реальных проектах и речи быть не может. Если же, конечно, чья-то преступная жадность не создаст оснований для повторения взрыва подобного тому, который произошел в Бейруте. Ведь Европа готова за транспортировку платить и совсем не малые денежки!

Елена Голубева

Facebook

Twitter

Google+

Подписывайтесь на канал МинПром в Telegram, читайте нас в Facebook и Twitter, чтобы первыми узнавать о новых материалах и ключевых событиях дня.

 

Влияние водорода на организм человека

1 октября 2018

Каждый химический элемент в периодической системе имеет свое определенное место положения, которое отражает проявляемые им свойства и говорит о его электронном строении. Однако есть среди всех один особый атом, который занимает сразу две ячейки. Он располагается в двух совершенно противоположных по проявляемым свойствам группах элементов. Это водород. Такие особенности делают его уникальным. Водород — это не просто элемент, но и простое вещество, а также составная часть многих сложных соединений, биогенный и органогенный элемент. Поэтому рассмотрим его характеристики и свойства подробнее.

Водород как химический элемент

Водород — это элемент первой группы главной подгруппы, а также седьмой группы главной подгруппы в первом малом периоде.

Данный период состоит всего из двух атомов: гелия и рассматриваемого нами элемента. Опишем основные особенности положения водорода в периодической системе.

  1. Порядковый номер водорода — 1, количество электронов такое же, соответственно, протонов столько же. Атомная масса — 1,00795. Существует три изотопа данного элемента с массовыми числами 1, 2, 3. Однако свойства каждого из них очень сильно различаются, так как увеличение массы даже на единицу именно для водорода является сразу двойным.
  2. То, что на внешнем энергетическом уровне он содержит всего один электрон, позволяет успешно проявлять ему как окислительные, так и восстановительные свойства. Кроме того, после отдачи электрона у него остается свободная орбиталь, которая принимает участие в образовании химических связей по донорно-акцепторному механизму.
  3. Водород — это сильный восстановитель. Поэтому основным местом его считается первая группа главной подгруппы, где он возглавляет самые активные металлы — щелочные.
  4. Однако при взаимодействии с сильными восстановителями, такими как, например, металлы, он может быть и окислителем, принимая электрон. Данные соединения получили название гидридов. По этому признаку он возглавляет подгруппу галогенов, с которыми является схожим.
  5. Благодаря совсем маленькой атомной массе, водород считается самым легким элементом. Кроме того, его плотность также очень мала, поэтому он также является эталоном легкости.

Таким образом, очевидно, что атом водорода — это совершенно уникальный, непохожий на все остальные элемент. Следовательно, свойства его тоже особенные, а образуемые простые и сложные вещества очень важны. Рассмотрим их далее.

Простое вещество — водород

Если говорить о данном элементе как о молекуле, то нужно сказать, что она двухатомна. То есть водород (простое вещество) — это газ. Формула его эмпирическая будет записываться как Н2, а графическая — через одинарную сигма-связь Н-Н. Механизм образования связи между атомами — ковалентный неполярный.

Еще Генри Кавендиш в 1766 году сумел открыть данное вещество. Именно он и доказал, что водород — это газ, причем такой, который способен взрываться на воздухе. Позже были хорошо изучены свойства, стало ясно, что данное вещество — самое легкое среди известных.

Еще позже Лавуазье дал название (как элементу, так и веществу на его основе) на латыни — hydrogenium, что в переводе означает «рождающий воду». В 1781 году первооткрыватель данного элемента Генри Кавендиш доказал, что вода — сочетание водорода и кислорода, то есть это продукт их взаимодействия. А о том, что легкий газ еще и очень горючий, было известно еще в XVI веке, это отражалось в записях Парацельса.

Таким образом, молекулярный водород — это очень распространенное в природе и образующееся естественным путем газообразное соединение, состоящее из двух атомов, которое способно взрываться на воздухе. Кроме того, молекула может распадаться на атомы, которые принимают участие в ядерных реакциях, превращаясь в ядра гелия. Данные процессы непрерывно происходят на Солнце и в космосе, которые и являются основными поставщиками данного соединения.

Водород — это вещество, которое способно проявлять себя и как окислитель, и как восстановитель. Также оно находит себе очень широкое применение в деятельности человека.

Физические свойства водорода

Физические параметры водород имеет следующие:

  1. Температура кипения — (-252,76 0С).
  2. Температура плавления — (-259,2 0С).
  3. В обозначенном интервале температур является бесцветной жидкостью, не имеющей запаха.
  4. При очень высоком давлении существуют снегообразные кристаллы твердого водорода.
  5. При определенных условиях (высокое давление и низкие температуры) способен переходить в металлическое состояние.
  6. Практически нерастворим в воде, поэтому возможен сбор методом вытеснения воды при получении в лабораторных условиях.
  7. При обычных условиях водород — это газ, не имеющий запаха, цвета и вкуса.
  8. Является горючим и взрывоопасным веществом.
  9. Хорошо растворяется в металлах, так как способен диффундировать сквозь их толщу.
  10. Примерно в 14,5 раз данный газ легче воздуха.

Кристаллическая решетка простого вещества молекулярная, связи слабые, поэтому легко разрушаются.

Химические свойства водорода

Как уже говорилось выше, водород способен проявлять как восстановительные, так и окислительные свойства. Возможные степени окисления элемента +1; -1. Поэтому его часто используют в промышленности для синтезов и различных реакций.

Окислительные свойства водорода
  1. Взаимодействие с активными металлами (щелочными и щелочноземельными) при обычных условиях приводит к образованию солеподобных соединений, называемых гидридами. Например: LiH, Cah3, KH, Mgh3 и прочие.
  2. Соединения с малоактивными металлами под воздействием высоких температур или сильной освещенности (фотохимическая инициация реакций) также образуют гидриды.
Восстановительные свойства водорода
  1. Взаимодействие при обычных условиях только с фтором (как сильным окислителем). В результате образуется фтороводород или плавиковая кислота HF.
  2. Взаимодействие практически со всеми неметаллами, но при определенных достаточно жестких условиях. Примеры соединений: h3S, Nh4, h3O, Ph4, Sih5 и прочие.
  3. Восстанавливает металлы из их оксидов до простых веществ. Это один из промышленных способов получения металлов, называющийся водородотермией.

Отдельно следует выделить реакции, которые используются в органических синтезах. Они называются гидрированием — насыщением водородом и дегидрированием, то есть его отщеплением от молекулы. На основании этих способов превращений получают множество углеводородов и других органических соединений.

Нахождение водорода в природе

Водород — это самое распространенное вещество на нашей планете и за ее пределами. Ведь практически все межзвездное пространство и звезды состоят именно из этого соединения. В космосе он может существовать в виде:

  • плазмы;
  • газа;
  • ионов;
  • атомов;
  • молекул.

Существует несколько видов различных по плотности облаков, состоящих именно из этого вещества.

Если говорить о распространении конкретно в земной коре, то водород стоит на втором месте по числу атомов после кислорода, его приблизительно 17%. В свободном виде встречается редко, лишь в незначительных количествах в составе сухого воздуха. Самое распространенное соединение данного элемента — вода. Именно в ее составе он и встречается на планете.

Также водород является обязательной составной частью любого живого организма. Причем в теле человека на долю этого атома приходится 63%. Водород — это органогенный элемент, поэтому формирует молекулы белков, жиров, углеводов и нуклеиновых кислот, а также многих других жизненно важных соединений.

Получение водорода

Существуют разные способы получения рассматриваемого нами газа. К ним относится несколько промышленных и лабораторных вариантов синтеза.

Промышленные способы получения водорода:

  • Паровая конверсия метана.
  • Газификация угля — процесс подразумевает нагревание угля до 1000 0С, в результате чего образуется водород и высокоуглеродный уголь.
  • Электролиз. Данный метод может использоваться только для водных растворов различных солей, так как расплавы не приводят к разряжению воды на катоде.

Лабораторные способы получения водорода:

  • Гидролиз гидридов металлов.
  • Действие разбавленных кислот на активные металлы и средней активности.
  • Взаимодействие щелочных и щелочноземельных металлов с водой.

Чтобы собрать образующийся водород, необходимо держать пробирку перевернутой вверх дном. Ведь данный газ нельзя собрать так, как, например, углекислый газ. Это водород, он намного легче воздуха. Быстро улетучивается, а в больших количествах при смешении с воздухом взрывается. Поэтому и следует переворачивать пробирку. После ее заполнения ее нужно закрыть резиновой пробкой.

Чтобы проверить чистоту собранного водорода, следует поднести к горлышку зажженную спичку. Если хлопок глухой и тихий — значит газ чистый, с минимальными примесями воздуха. Если же громкий и свистящий — грязный, с большой долей посторонних компонентов.

Области использования водорода

При сгорании водорода выделяется настолько большое количество энергии (теплоты), что данный газ считается самым выгодным топливом. К тому же экологически чистым. Однако на сегодняшний день его применение в данной области ограничено. Это связано с непродуманными до конца и не решенными проблемами синтеза чистого водорода, который был бы пригоден для использования в качестве топлива в реакторах, двигателях и портативных устройствах, а также отопительных котлах жилых домов.

Ведь способы получения данного газа достаточно дорогостоящие, поэтому прежде необходимо разработать особый метод синтеза. Такой, который позволит получать продукт в большом объеме и с минимальными затратами.

Можно выделить несколько основных областей, в которых находит применение рассматриваемый нами газ.

  1. Химические синтезы. На основании гидрирования получают мыла, маргарины, пластмассы. При участии водорода синтезируется метанол и аммиак, а также другие соединения.
  2. В пищевой промышленности — как добавка Е949.
  3. Авиационная промышленность (ракетостроение, самолетостроение).
  4. Электроэнергетика.
  5. Метеорология.
  6. Топливо экологически чистого вида.

Очевидно, что водород так же важен, как и распространен в природе. Еще большую роль играют образуемые им различные соединения.

Влияние водорода на организм человека

Молекулярный водород (Н2) — это самый маленький элемент и самая легкая молекула во Вселенной. Его главная работа заключается в следующем:

  1. Молекулярный водород мгновенно превращает токсичные гидроксил-радикалы, находящиеся в организме, в воду. Он легко проникает в клетки и нейтрализует цитотоксические кислородные радикалы, защищая тем самым ДНК, РНК и белки от  оксидативного стресса.
  2. Молекулярный водород поддерживает гомеостатический уровень собственных антиоксидантов в организме, вызывает активацию или регулирование дополнительных антиоксидантных энизимов (например, глутатиона, супероксиддисмутазы, каталазы и др.) и /или белков тела, защищающих клетки.
  3. Молекулярный водород является сигнальной молекулой, которая влияет на межклеточную коммуникацию, метаболизм клеток и экспрессию генов. Он обладает противовоспалительным, антиаллергическим и анти-апоптотическим действиями.
  4. Молекулярный водород, благодаря мельчайшим водным кластерам, изменяя электрический заряд в воде, заставляет молекулы воды образовывать небольшие группы, что позволяет легче осуществлять увлажнение организма и транспортировку витаминов и минералов.

Водород является самым маленьким антиоксидантом, поэтому он может проникать в мозг и ткани организма, легко преодолевая физиологический барьер между кровеносной системой и центральной нервной системой. Только  водород способен проникать через клеточные мембраны  и ликвидировать токсичные радикалы внутри клеток. Поскольку водород является антиоксидантом, то он помогает снизить нагрузку на иммунную систему, способствует сохранению здоровья организма и его способности к быстрому восстановлению.

Каждая клетка в организме человека должна быть здоровой для выполнения предназначенных функций. За это отвечает молекулярный водород. Нормально функционирующие клетки позволяют меньше зависеть он энергии, получаемой с пищей в течение дня. А приемлемое снижение потребления пищи означает, что в организме накапливается меньше токсинов.

Молекулярный водород (Н2) – это не чужеродное для организма вещество.

Его действие отлично от действия лекарственных препаратов, которые, как раз, являются чужими для нашего тела.  Благодаря  богатой клетчаткой пищи,  наши  кишечные бактерии производят большое количество этого газообразного водорода, который попадает в кровь и оказывает много полезных эффектов. Это также является одной из причин, почему употребление овощей весьма полезно.

По результатам научных исследований, питьевая вода, обогащенная водородом, является наиболее эффективным способом доставки водорода в организм, и, что интересно, это также самый простой и естественный способ насыщения организма водородом.

Более того, недавние исследования целебных источников во Франции, Мексике и Индии показали, что их воды являются лечебными из-за содержания большого количества растворенного водорода.

Аппараты по производству водородной воды портативны и  производят только качественную, полезную воду с высоким содержанием водорода, которая способна оздоровить организм на клеточном уровне, улучшить иммунитет, добавить жизненного тонуса и замедлить процесс старения.




Читайте также:

Оцените статью:

[Всего голосов: 11    Средний: 2.2/5]

Молекулярный водород и его польза для организма человека

Молекулярный водород и его польза для организма человека

 

Из школьного курса химии нам известно, что водород занимает первое место в периодической системе Менделеева и является самым маленьким и простым элементом. При этом его важность в протекании различных химических процессов, в том числе и для здоровья человека, весьма велика. Существует водород в основном в различных соединениях, например, в молекуле воды два атома водорода соединены с одним атомом кислорода.

 

Что такое молекулярный  водород?

Молекулярный водород (Н2) — это газ без цвета, запаха и вкуса, в котором два атома водорода соединены друг с другом. Именно в такой форме водород является уникальным природным антиоксидантом, способным оказывать терапевтическое воздействие на каждый орган в организме человека.

 

Способы употребления водорода.

Наиболее простые и доступные способы доставки водорода (Н2) в организм человека  — это употребление водородной воды, ингаляции с молекулярным водородом или принятие водородных ванн.

 

Главные функции водорода

Водород имеет четыре основные функции:

  1. Антиокислительное действие
  2. Противовоспалительное действие,
  3. Антиапоптозное действие
  4. Активизация клеточного восстановления.

 

Отличительная особенность водорода

Водород отличается своей высокой степенью проникаемости в клетки человеческого организма.

Будучи самой маленькой и самой легкой молекулой во Вселенной, водород может в течение короткого времени диффундировать по всему телу. Он проникает в клеточную мембрану и в митохондрии, не зависимо от движения крови по кровеносной системе.

Благодаря этому, молекулярный водород (Н2) эффективно снижает количество вредных свободных радикалов внутри клеток не только тела, но и мозга, защищая их от разрушения, что является важнейшим преимуществом, когда речь идет, например, о нейродегенеративных заболеваниях (болезнь Альцгеймера или болезнь Паркинсона).

 

Исследования положительного эффекта молекулярного водорода

Водород – это лучший антиоксидант, поскольку он направлен только на удаление поврежденных клеток и не вредит здоровым клеткам. Уникальные антиоксидантные свойства водорода Н2 были официально открыты японскими учеными в 2007 году, после чего было проведено более 500 исследований, результаты которых подтверждают то, что водород имеет терапевтическое воздействие на организм человека: водород ликвидирует свободные радикалы и снижает оксидативный стресс (процесс повреждения клетки в результате окисления) при заболеваниях различных систем организма, включая пищеварительную, сердечно-сосудистую и дыхательную системы, а также замедляет процесс старения человека, повышает уровень энергии, укрепляет иммунную систему.

Уже сегодня существуют целые госпитали в Японии и Корее, принцип лечения в которых основан на использовании водородной воды и водородных ингаляций.

 

Преимущества молекулярного водорода:

 

  1. Антиоксидантные свойства.

После многочисленного ряда исследований учеными было доказано, что молекулярный водород является сильным антиоксидантом. Кроме того, он поддерживает высокий  уровень наших собственных антиоксидантов в организме, вызывает активацию и регулирование дополнительных антиоксидантных энзимов, таких, как глутатион, супероксиддисмутаз, каталаз, а также белков тела, защищающих клетки.

Активизируя внутреннюю эндогенную антиоксидантную систему в нашем организме, водород снижает количество токсических веществ в организме. Накопление токсичных веществ в организме является одной из причин разбалансировки регуляции гомеостаза, приводящей к серьезным метаболическим нарушениям, изменениям иммунного статуса, гормональным сдвигам и глубоким нарушениям в системе детоксикации.

  1. Высокая биодоступность.

h3 – самая маленькая и легкая молекула на Земле, что позволяет ей через водородные ингаляции, и через употребление воды насыщенной водородным газом попадать в кровь и внутрь всех клеток и митохондрий человека. Водород имеет уникальную способность легко преодолевать физиологический барьер между кровеносной системой и центральной нервной системой, что не доступно другим антиоксидантам. Только молекулярный водород способен проникать через клеточные мембраны  и ликвидировать токсичные радикалы внутри клеток, тем самым оздоравливая наш организм на клеточном уровне. Защитные функции других антиоксидантов сильно ограничены из-за большого размера, так как им трудно и чаще всего невозможно проникать в клетки организма.

  1. Избирательное действие.

Водород является “умной” молекулой, которая избирательно ликвидирует только вредные свободные радикалы, не затрагивая те, которые выполняют жизненно важные функции в организме человека.

  1. Высокая эффективность.

Исследования японского профессора Хатана Гязуки из Университета Шитама (Япония) показали, что употребление  1,5 литров водородной воды в день имеет тот же антиоксидантный эффект, что и употребление  516 шт. яблок, 756 шт. бананов, 38 шт. морковок, 45 листьев шпината или 3,7 шт. тыкв.

  1. Безопасность и отсутствие побочных эффектов.

В результате взаимодействия со свободными радикалами, водород образует безопасную воду, которая лишь улучшает гидратацию клеток и нашего организма в целом и легко выводится через выделительные системы организма. В результате реакции других антиоксидантов со свободными радикалами, побочным продуктом могут быть различные вредные отходы. Вы не можете получить избыток водорода в организме, так как его излишек выйдет на выдохе в процессе дыхания.

Свойства и польза водородной воды

Водородная вода — питьевая вода, насыщенная молекулярным водородом (Н2). Она обладает выраженными антиоксидантными, противовоспалительными и антиаллергическими свойствами, стимулирует энергетический метаболизм, оказывает общий оздоровительный эффект на организм человека. Более подробно о свойствах и пользе водородной воды для человеческого организма мы постарались описать далее:

Свойства молекулярного водорода, растворенного в воде.

В данном видео основатель Института Молекулярного Водорода, биохимик Тайлер ЛёБерон, рассказывает об уникальных свойствах растворенного в воде водорода:

Оксиданты и антиоксиданты и какое воздействие они оказывают на наш организм?

Согласно современным научным представлениям, одной из основных причин старения и возникновения острых и хронических заболеваний является воздействие на организм активных форм кислорода, или оксидантов.

Комплекс неблагоприятных факторов – проблемная экологическая ситуация, токсическое загрязнение воздуха, продуктов питания и питьевой воды, воздействие различных излучений, недостаточная физическая активность, вредные привычки – всё это приводит к избыточному образованию оксидантов в организме. Наиболее опасные из них – свободные гидроксильные радикалы, которые представляют собой агрессивные молекулы, способные повреждать жиры, белки, ДНК. Это приводит к нарушению функционирования клеток, тканей, органов и систем.

Мудрая Природа предусмотрела защитные механизмы от разрушительного воздействия оксидантов – антиоксидантные системы, включающие такие ферменты, как супероксиддисмутаза (СОД), каталаза, глутатионпероксидаза и др. Но, к сожалению, они не были генетически запрограммированы на столь мощный поток оксидантов и попросту не справляются с ним.

Состояние организма, при котором разрушительное воздействие оксидантов на организм превышает его собственные защитные антиоксидантные возможности, получило название «оксидативный стресс». Приём синтетических антиоксидантов в составе различных витаминов и БАДов также не решают проблему оксидативного стресса.

Популярные витамины и антиоксиданты не только малоэффективны, но в избыточных дозах просто опасны для организма. Это вызвано действием нескольких причин.

Во-первых, молекулы таких антиоксидантов (например, витаминов С и Е, коэнзима Q и др.) слишком велики, чтобы беспрепятственно проникнуть в клетку (а большинство оксидантов образуется и производит свою разрушительную деятельность именно внутри клетки).

Во-вторых, при взаимодействии со свободными радикалами антиоксиданты из-за сложного состава молекулы сами превращаются в радикалы, запуская тем самым неконтролируемые цепные окислительные реакции.

В-третьих, избыточные дозы таких антиоксидантов поглощают не только токсичные, но и полезные свободные радикалы, выполняющие важные для организма функции.

Таким образом, чрезмерное увлечение подобными антиоксидантами приводит к нарушению обменных процессов и ускорению гибели клеток.

Как справиться с оксидативным стрессом и не навредить при этом организму?

Ученые выяснили, что устранить оксидативный стресс эффективно и безопасно можно с помощью молекулярного водорода. Исследования показали, что водород обладает уникальными свойствами, благодаря которым именно он считается сегодня наиболее оптимальным антиоксидантом. Множество научных работ подтверждают преимущества его применения как самого эффективного и безопасного антиоксиданта.

Несколько слов о Водороде – самом первом элементе периодической системы.

Это самый легкий, самый простой и самый распространенный химический элемент во Вселенной. Он составляет примерно 75% от всей массы составляющих ее элементов. Водород был открыт в 1766 году и получил свое название благодаря способности образовывать воду в процессе горения. 

Слово «водород» происходит от греческого hydrogen (гидроген) и буквально означает «рождающий воду». Каждая молекула воды содержит два атома водорода и один атом кислорода. Живая клетка на 40-98% состоит из воды. Содержание воды в клетке является важнейшим условием ее деятельности. Вода – основная среда для протекания биохимических реакций и основное средство передвижения веществ в организме. Таким образом, не будет преувеличением сказать, что вода – основа жизни. И водород – «рождающий воду» – дарит нам жизнь!

Вероятно, многие слышали, что водород используется в ракетном топливе и входит в состав кометы. Однако на самом деле роль водорода в нашей жизни этим не ограничивается и исключительно важна. Организм человека на 10% (а это в среднем 7 кг!) состоит из водорода. Для сравнения: содержание водорода в земной коре – лишь 1%, а на 100 атомов водорода в нашем организме приходится всего 58 атомов остальных химических элементов.

Мы зачастую забываем о существовании водорода, поскольку редко сталкиваемся со связанными с ним проблемами. Похожая ситуация сложилась и в научном мире. Вплоть до начала 21-го века водород считался биологически инертным газом, и его влияние на живые организмы, а также возможности его использования при лечении различных заболеваний практически не исследовались.

Однако после обнаружения водорода в составе воды в целебных источниках ученые решили выяснить, полезен ли водород для здоровья человека и можно ли его применять в лечении. В 2007 году группа японских исследователей во главе с профессором Сигео Ота доказали биологическую антиоксидантную активность водорода в организме человека. Это поистине революционное открытие положило начало масштабным исследованиям терапевтического применения молекулярного водорода по всему миру.

Сегодня их количество превысило 900. Ученые пришли к выводу, что существует множество различных антиоксидантов (витаминов, ферментов и др.), но их объединяет один общий признак – все они являются источником водорода. При этом молекулярный водород превосходит их по эффективности и безопасности.

Почему водород так эффективен?

Благодаря малому размеру молекулы водорода могут проникать через биологические мембраны и подавлять опасные свободные радикалы непосредственно в их источнике – митохондриях, а также в ядре, где они повреждают ДНК. Водород – это единственный антиоксидант, способный легко преодолевать гематоэнцефалический барьер и устранять оксиданты в мозге. Он помогает доставлять полезные вещества во все клетки нашего организма, нормализуя его функции и обменные процессы.

Водород как антиоксидант отличается селективностью: он избирательно устраняет только наиболее опасные оксиданты – гидроксильные радикалы, – не оказывая воздействия на полезные свободные радикалы, участвующие в важных для организма обменных процессах. Таким образом, в отличие от других известных антиоксидантов, молекулярный водород, взаимодействуя с оксидантами, не нарушает нормальный метаболизм и не вызывает негативных изменений в клетках.

Водород способен не только самостоятельно подавлять опасные свободные радикалы, но и активировать собственные антиоксидантные системы организма.

Водород обуславливает отрицательный окислительно-восстановительный потенциал среды (ОВП = -500 мВ) и, в отличие от обычных продуктов питания и воды, имеющих положительный ОВП, не только является восстановителем, но и служит для него источником дополнительной энергии.

Взаимодействуя с гидроксильными радикалами, водород превращает их в молекулы воды, не образуя никаких побочных продуктов и не вызывая цепных реакций. Этим свойством водорода объясняется отсутствие побочных эффектов и противопоказаний для применения водородной терапии.

Таким образом, водород является наилучшим и окончательным антиоксидантом, не дающим побочных эффектов.Благодаря малому размеру молекулы водорода могут проникать через биологические мембраны и подавлять опасные свободные радикалы непосредственно в их источнике – митохондриях, а также в ядре, где они повреждают ДНК. Водород – это единственный антиоксидант, способный легко преодолевать гематоэнцефалический барьер и устранять оксиданты в мозге. Он помогает доставлять полезные вещества во все клетки нашего организма, нормализуя его функции и обменные процессы.

Водород как антиоксидант отличается селективностью: он избирательно устраняет только наиболее опасные оксиданты – гидроксильные радикалы, – не оказывая воздействия на полезные свободные радикалы, участвующие в важных для организма обменных процессах. Таким образом, в отличие от других известных антиоксидантов, молекулярный водород, взаимодействуя с оксидантами, не нарушает нормальный метаболизм и не вызывает негативных изменений в клетках.

Водород способен не только самостоятельно подавлять опасные свободные радикалы, но и активировать собственные антиоксидантные системы организма.

Водород обуславливает отрицательный окислительно-восстановительный потенциал среды (ОВП = -500 мВ) и, в отличие от обычных продуктов питания и воды, имеющих положительный ОВП, не только является восстановителем, но и служит для него источником дополнительной энергии.

Взаимодействуя с гидроксильными радикалами, водород превращает их в молекулы воды, не образуя никаких побочных продуктов и не вызывая цепных реакций. Этим свойством водорода объясняется отсутствие побочных эффектов и противопоказаний для применения водородной терапии.

Таким образом, водород является наилучшим и окончательным антиоксидантом, не дающим побочных эффектов.


ПОЛЕЗНЫЕ, ИНТЕРЕСНЫЕ МАТЕРИАЛЫ



Для кого?

О Solco

Активный кислород и его опасность для организма человека


Что такое активный кислород?


Опасность активного кислорода (радикалов) для организма человека


Как в организме формируется активный кислород?


Поддержание баланса свободных радикалов в организме человека


Методы восстановления баланса в организме человека
 

Что такое активный кислород?


Кислород (латинское Oxygenium), химический элемент VI группы периодической системы Менделеева. При нормальных условиях кислород — газ без цвета, запаха и вкуса. Трудно назвать другой элемент, который играл бы на нашей планете такую важную роль, как кислород. На земной поверхности, где протекает фотосинтез и господствует свободный кислород, формируются резко окислительные условия. Напротив, в клеточной системе организма человека формируется восстановительные условия и свободный кислород должен отсутствовать. Окислительно-восстановительные процессы в простой воде с участием кислорода подвергают организм человека окислительному разрушению. Так организм изнашивается, стареет, жизненно-важные органы теряют свою функцию. Но другой аспект проблемы связан с формированием свободного радикала кислорода. Свободные радикалы, кинетически независимые частицы, характеризующиеся наличием неспаренных электронов. К ним относиться молекула кислорода и производные соединения кислорода. Например: •ROО, h3O2, •OH, O3 , 1O2 и т.д.


В обычных условиях молекула кислорода двухатомна (О2). Диссоциация молекулярного кислорода в воде с образованием свободного радикала кислорода и перекиси водорода (рис «формирование») приводит, в дальнейшем, к реакции с аминокислотами, входящих в структуру ДНК организма человека и возникновению мутаций (рис «реакция»).  

Опасность активного кислорода (радикалов) для организма человека


Свободные радикалы вызывают старение


Секреты старения находятся в самой глубине клеток, среди составляющих их молекул. Существует несколько теорий, объясняющих причины старения, но одна оказалась наиболее убедительной и лучше остальных подкрепленной современными доказательствами. Это теория свободных радикалов, и формулируется она так: старение происходит тогда, когда клетки постоянно повреждаются, подвергаясь вредному воздействию свободных радикалов. Клеточные повреждения со временем накапливаются, пока процесс не достигает критического момента, и в конце жизни нас ждет «букет» болезней и смерть.


Именно так приходит старение со всеми своими последствиями. Это откровение пришло к доктору Денхему Хармену, профессору медицины из университета Небраски в 1954 году. Однако, как и большая часть смелых идей, она оставалась практики без внимания, пока после многочисленных экспериментов доктора Хармена в конце шестидесятых годов другие исследования не начали подтверждать ее правоту. Сейчас эту теорию считают крупным шагом вперед в области изучения процесса старения.


По мнению доктора Хармена, такие заболевания, как рак, болезни сердца,атеросклероз, болезнь Паркинсона, артрит, болезнь Альцгеймера, — не отдельные проблемы со здоровьем. Это всего лишь различные формы процесса старения, вызванного свободными радикалами. То, какая форма выбирается, зависит от среды и наследственности. Некоторые специалисты утверждают, что от 80 до 90% всех дегенеративных болезней связаны с действием свободных радикалов. Избавьтесь от свободных радикалов и Вы замедлите процесс старения.


Разрыв поперечной связи в структуре ДНК


Свободный радикал — это атомы или фрагменты молекул, которые имеют отдельный непарный электрон. Этот электрон придаёт радикалу необычную химическую агрессивность, потому что для достижения стабильного состояния он должен отнять электрон у другого атома. Благодаря этому опять возникает радикал и заново повторяется вся цепочка реакции. Реакция «радикальной цепочки» продолжается до тех пор, пока 2 радикала не соединятся друг с другом или ее не прервет антиоксидант, не вступающий в эту реакцию. Свободные радикалы непрерывно образуются как побочные продукты клеточного метаболизма. Например, при дыхательной цепи митохондрий около 1-5% кислорода не восстанавливаются до состояния воды. При этом наряду с супероксидрадикалом (это ион молекулы кислорода с неспаренным электроном — 1O2 ) возникают пероксид водорода (h3O2) и особенно агрессивный гидроксилрадикал ( высокореакционный и короткоживущий радикал •OH, образованный соединением атомов кислорода и водорода). Свободные радикалы непосредственно воздействуют на геном человека, вызывая его многочисленные мутации. Например, у человека насчитывается примерно 10 тысяч оксидативных повреждений ДНК на одну клетку в день.


Свободнорадикальная патология


Перекисное окисление — сложный цепной процесс окисления кислородом липидных субстратов, главным образом полиненасыщенных жирных кислот, включающий стадии взаимодействия липидов со свободнорадильными соединениями и образования свободных радикалов липидной природы. В инициировании перекисного окисления решающую роль играют кислородные радикалы. В результате одноэлектронного восстановления молекулярного кислорода O2 в клетках образуется супероксидный анион-радикал. При реакции двух супероксидных радикалов образуется молекула перекиси водорода. Активация перекисного окисления является ключевым фактором, вызывающим повреждение мембранных структур органов и тканей при многих заболеваниях (за рубежом для таких заболеваний принят термин «свободнорадикальная патология»).


К свободнорадикальной патологии относятся заболевания печени, артриты, атеросклероз, заболевания легких, гипоксические, гипероксические и реперфузионные повреждения органов и тканей, злокачественные опухоли, катаракта и др.


Патология вырабатывания меланина


Под воздействием солнечных лучей в коже образуются свободные радикалы. Чтобы обезвредить свободные радикалы, специальные клетки-меланоциты начинают вырабатывать меланин. Именно он и является тем пигментом, от количества которого зависит интенсивность загара. Но защищаясь от солнца выработкой меланина, организм несколько запаздывает, давая возможность радикалам негативно воздействовать на клетки и ткани. В случаях ослабленной иммунной системы человека солнце может стать стимулятором нежелательных процессов, например, развития новообразований — миом, бородавок, родинок.  

Как в организме формируется активный кислород?


Внутренние источники — неизбежная генерация активного кислорода.

  • Естественный биологический метаболизм. Процесс вырабатывания энергии за счет синтеза АДФ из АТФ. АТФ — нуклеотидный кофермент аденозинтрифосфат является наиболее важной формой сохранения химической энергии в клетках. АДФ — нуклеотид аденозиндифосфат, образуется в результате переноса концевой фосфатной группы АТФ. Пример: усвоение пищи — углеводороды и жирные кислоты используются в процессе синтеза АТФ-АДФ.
  • УФ-лучи. Во время образования и выведения меланина. Пример: Свободные радикалы препятствуют выведению меланина, поэтому происходит обесцвечивание кожи.
  • Физиологический процесс. Стресс увеличивает выработку адреналина, что вызывает формирование свободных радикалов.


Внешние источники — представляют в наши дни большую опасность.

  • Прямое потребление: сигареты, тяжелая жирная пища, глютамат натрия (Е 621, правда, некоторые производители стыдливо скрывают его наличие и в составе указывают «ароматизирующее вещество», «вкусовые добавки» или «усилители вкуса»), выхлопные газы и т. д.
  • Косвенное потребление: сельскохозяйственные химикаты, пестициды, тригалогенометаны, ПХБ и т. д.
  • Радиация: микроволновое излучение, рентген, электромагнитные волны средств коммуникации и т. д.


 

Поддержание баланса свободных радикалов в организме человека


У людей с нормальным состоянием здоровья баланс поддерживается за счет ферментов СОД.


СОД — фермент супероксиддисмутазы, ключевой фермент в ряду белковых антиоксидантов, защищающий организм от повреждающего действия свободных радикалов кислорода.


Французы называют СОД «Эликсиром молодости» за его способность предотвращать преждевременное старение. В наш век людей окружают многочисленные химикаты, участвующие в генерации свободных радикалов. Таким образом угроза нарушения баланса активных форм кислорода растет. Необходима дополнительная помощь организму в процессе выведения вредных элементов.  

Методы восстановления баланса в организме человека

  • Обычные методы

    Медицинские препараты усиливающие функцию СОД. Ими являются витамины С, Е и др.

    Здоровая пища, например, молоко, свежие фрукты и др.

    Ионизированная щелочная вода с низким Окислительно Восстановительным Потенциалом и высоким рН.
  • Наш метод — пи-вода

    Пи-вода известна как вода, повышающая жизненную энергию. Она широко известна в таких развитых странах как Япония.


 


Водоочиститель Неос ВЕ — идеальный источник пи-воды.


Далее читайте статью про » Что такое пи-вода?».

Водород (H) — химические свойства, воздействие на здоровье и окружающую среду

Первый элемент периодической таблицы. В нормальных условиях это бесцветный, без запаха и безвкусный газ, образованный двухатомными молекулами, H 2 . Атом водорода, обозначенный символом H, образован ядром с одной единицей положительного заряда и одним электроном. Его атомный номер 1, а атомный вес 1,00797 г / моль. Это одно из основных соединений воды и всего органического вещества, широко распространенное не только на Земле, но и во всей Вселенной.Существует три изотопа водорода: протий с массой 1, который содержится более чем в 99,985% природного элемента; дейтерий массой 2 содержится в природе примерно в количестве 0,015%, а тритий массой 3 встречается в природе в небольших количествах, но может быть искусственно получен в результате различных ядерных реакций.

Использование: Наиболее важным применением водорода является синтез аммиака. Использование водорода быстро расширяется при очистке топлива, например при расщеплении водородом (гидрокрекинг), и при удалении серы.Огромные количества водорода расходуются на каталитическое гидрирование ненасыщенных растительных масел с получением твердого жира. Гидрирование используется в производстве органических химических продуктов. Огромные количества водорода используются в качестве ракетного топлива в сочетании с кислородом или фтором, а также в качестве ракетного двигателя, работающего на ядерной энергии.
Водород можно сжигать в двигателях внутреннего сгорания. Водородные топливные элементы рассматриваются как способ получения энергии, и ведутся исследования водорода как возможного основного топлива будущего.Например, его можно преобразовать в электричество и из биотоплива, из природного газа и дизельного топлива и из них, теоретически без выбросов CO2 или токсичных химикатов.

Свойства: Обычный водород имеет молекулярную массу 2,01594 г. Как газ он имеет плотность 0,071 г / л при 0ºC и 1 атм. Его относительная плотность по сравнению с воздухом составляет 0,0695. Водород — самое огнеопасное из всех известных веществ. Водород немного лучше растворяется в органических растворителях, чем в воде.Многие металлы поглощают водород. Поглощение водорода сталью может привести к тому, что сталь станет хрупкой, что приведет к сбоям в химическом технологическом оборудовании.

При нормальной температуре водород — не очень реактивное вещество, если только он не был каким-то образом активирован; например, подходящим катализатором. При высоких температурах он очень реактивен.

Хотя в основном это двухатомный водород, молекулярный водород диссоциирует на свободные атомы при высоких температурах. Атомарный водород — мощный восстановитель даже при температуре окружающей среды.Он реагирует с оксидами и хлоридами многих металлов, таких как серебро, медь, свинец, висмут и ртуть, с образованием свободных металлов. Он восстанавливает некоторые соли до металлического состояния, такие как нитраты, нитриты и цианид натрия и калия. Он реагирует с рядом элементов, металлов и неметаллов, с образованием гидридов, таких как NAH, KH, H 2 S и PH 3 . Атомарный водород производит перекись водорода H 2 O 2 с кислородом.

Атомарный водород реагирует с органическими соединениями с образованием сложной смеси продуктов; с этиленом, C 2 H 4 , например, продуктами являются этан, C 2 H 6 , и бутан, C 4 H 10 .Тепло, выделяющееся при рекомбинации атомов водорода с образованием молекул водорода, используется для получения высоких температур при сварке с атомарным водородом.

Водород реагирует с кислородом с образованием воды, и эта реакция чрезвычайно медленная при температуре окружающей среды; но если он ускоряется катализатором, например платиной, или электрической искрой, он создается с взрывной силой.

Последствия воздействия водорода: Пожар: Чрезвычайно легко воспламеняется. Многие реакции могут вызвать пожар или взрыв.Взрыв: Смеси газа и воздуха взрывоопасны. Пути воздействия: Вещество может всасываться в организм при вдыхании. Вдыхание: высокие концентрации этого газа могут вызвать дефицит кислорода в окружающей среде. Люди, дышащие такой атмосферой, могут испытывать такие симптомы, как головные боли, звон в ушах, головокружение, сонливость, потеря сознания, тошнота, рвота и угнетение всех органов чувств. Кожа пострадавшего может иметь синий цвет. При некоторых обстоятельствах может наступить смерть.Ожидается, что водород не вызывает мутагенности, эмбриотоксичности, тератогенности или репродуктивной токсичности. Существовавшие ранее респираторные заболевания могут усугубиться чрезмерным воздействием водорода. Риск при вдыхании: При потере герметичности опасная концентрация этого газа в воздухе будет достигнута очень быстро.

Физическая опасность: Газ хорошо смешивается с воздухом, легко образуются взрывоопасные смеси. Газ легче воздуха.

C химическая опасность: Нагревание может вызвать сильное возгорание или взрыв.Реагирует бурно с воздухом, кислородом, галогенами и сильными окислителями с опасностью пожара и взрыва. Металлические катализаторы, такие как платина и никель, значительно усиливают эти реакции.

Высокие концентрации в воздухе вызывают недостаток кислорода с риском потери сознания или смерти. Перед входом в зону проверьте содержание кислорода. Предупреждение об отсутствии запаха при наличии токсичных концентраций. Измерьте концентрацию водорода с помощью подходящего газового детектора (обычный детектор легковоспламеняющихся газов не подходит для этой цели).

Первая помощь: Пожар: Перекройте подачу; если это невозможно и нет риска для окружающей среды, дайте огню погаснуть; в остальных случаях тушить распылителем воды, порошком, углекислым газом. Взрыв: В случае пожара: охладить баллон, обрызгав водой. Боевой огонь из укрытых позиций. Вдыхание: свежий воздух, покой. Может потребоваться искусственное дыхание. Обратитесь за медицинской помощью. Кожа: Обратитесь за медицинской помощью.

Водород в окружающей среде: Водород образует 0.15% земной коры, это основная составляющая воды. 0,5 ppm водорода H 2 и различные пропорции водяного пара присутствуют в атмосфере. Водород также является основным компонентом биомассы, составляя 14% по весу.

Экологическая устойчивость: водород встречается в атмосфере естественным образом. Газ будет быстро рассеиваться в хорошо вентилируемых помещениях.

Воздействие на растения или животных: Любое воздействие на животных может быть связано с недостатком кислорода в окружающей среде.Не ожидается никакого вредного воздействия на жизнь растений, за исключением заморозков в присутствии быстро расширяющихся газов.

Влияние на водную флору и фауну: В настоящее время нет данных о влиянии водорода на водную жизнь.

Вернемся к периодической таблице элементов .

Безопасное использование водорода | Министерство энергетики

По своей природе все виды топлива связаны с определенной степенью опасности.Безопасное использование любого топлива направлено на предотвращение ситуаций, в которых присутствуют три фактора сгорания: источник воспламенения (искра или тепло), окислитель (воздух) и топливо. Обладая глубоким пониманием свойств топлива, мы можем проектировать топливные системы с соответствующими инженерными средствами контроля и устанавливать руководящие принципы для обеспечения безопасного обращения и использования топлива.

Ряд свойств водорода делают его более безопасным в обращении и использовании, чем обычно используемое сегодня топливо. Например, водород нетоксичен.Кроме того, поскольку водород намного легче воздуха, он быстро рассеивается при высвобождении, что позволяет относительно быстро рассеивать топливо в случае утечки.

Некоторые свойства водорода требуют дополнительных технических средств контроля для обеспечения его безопасного использования. В частности, водород имеет широкий диапазон воспламеняющихся концентраций в воздухе и более низкую энергию воспламенения, чем бензин или природный газ, что означает, что он может легче воспламениться. Следовательно, соответствующая вентиляция и обнаружение утечек являются важными элементами при проектировании безопасных водородных систем.Поскольку водород горит почти невидимым пламенем, требуются специальные датчики пламени.

Кроме того, некоторые металлы могут стать хрупкими при контакте с водородом, поэтому выбор подходящих материалов важен для проектирования безопасных водородных систем. Помимо разработки средств безопасности водородных систем, обучение методам безопасного обращения с водородом является ключевым элементом для обеспечения безопасного использования водорода. Кроме того, испытания водородных систем — испытания на герметичность резервуаров, моделирование утечек в гараже и испытания на падение резервуара с водородом — показывают, что водород можно безопасно производить, хранить и распределять.

По мере того, как проводится все больше и больше демонстраций водорода, показатели безопасности водорода могут расти и укреплять уверенность в том, что водород может быть таким же безопасным, как топливо, широко используемое сегодня.

Водородная безопасность: давайте очистим воздух

Этот блог является первым в серии, посвященной вопросам безопасности энергетических технологий, критически важных для углеродно-нейтральной экономики.

Многие эксперты сходятся во мнении, что «зеленый» водород, производимый с использованием возобновляемых источников энергии, может сыграть ключевую роль в достижении нейтральной по парниковым газам экономики к 2050 году — уровня, необходимого для предотвращения наихудших последствий климатического кризиса.Зеленый водород лучше всего использовать в секторах, трудно поддающихся электричеству, таких как перевозки на большие расстояния, но некоторые люди обеспокоены тем, что он также может создать новые риски для безопасности, хотя водород обычно обладает свойствами, которые делают его безопаснее в обращении, чем с обычным топливом.

Кредит: iStock / audioundwerbung

Водород, который в настоящее время в основном используется на нефтеперерабатывающих заводах и производстве удобрений, в настоящее время производится с помощью грязного процесса, в котором используется ископаемый газ в качестве сырья и который выделяет значительное количество углерода.Однако процесс можно очистить, чтобы получить «зеленую» версию с использованием возобновляемых источников энергии и воды.

Зеленый водород, производимый сегодня в небольших количествах, может заменить ископаемое топливо в транспортных средствах с тяжелыми выбросами, таких как грузовики, корабли и самолеты, а также в промышленных процессах, таких как производство стали и химикатов. Это может помочь нам достичь 100-процентного использования возобновляемых источников энергии в секторе электричества, позволяя нам хранить электроэнергию в течение длительных периодов времени. Газовая промышленность даже продвигает водород в качестве чистого заменителя ископаемого газа для обогрева помещений и воды в зданиях, хотя это было бы дорогостоящим решением по сравнению с переводом наших зданий на электричество.(См. Этот блог.)

Вопросы по безопасности?

Некоторые скептики указывают на проблемы безопасности водорода как на потенциальное препятствие для его более широкого использования. Хотя водород известен своей опасностью, и мы должны продолжать уделять приоритетное внимание мерам безопасности, связанным с водородом, он также обладает свойствами, которые должны сделать его более безопасным в обращении, чем с обычными видами топлива, такими как бензин и дизельное топливо, при ответственном обращении.

Водород — самый распространенный и простой элемент во Вселенной. На Земле он в основном существует как важный компонент воды (H 2 O).Газообразный водород (H 2 ) состоит из двух сцепленных вместе атомов водорода, каждый из которых содержит только один протон и один электрон. Эта простая химическая структура делает водород легковоспламеняющимся и относительно легко воспламеняемым. Это также объясняет, почему газообразный водород нетоксичен, не имеет запаха, вкуса и легкий .

Химическая структура атома водорода.

Кредит: Викимедиа / SE3-29X

Зеленый водород безопаснее обычного топлива

Чтобы оценить безопасность водорода, его необходимо сравнить с безопасностью других традиционных видов топлива, таких как бензин, пропан и дизельное топливо.Хотя никакое топливо не является безопасным на 100 процентов, зеленый водород оказался на безопаснее, чем на , чем обычное топливо во многих аспектах.

  1. Водород не токсичен, в отличие от обычного топлива. С другой стороны, многие обычные виды топлива токсичны или содержат токсичные вещества, в том числе сильные канцерогены. Более того, когда речь идет о транспортных средствах, работающих на водородных топливных элементах, водород производит только воду, в то время как автомобильное сгорание обычных видов топлива приводит к опасному загрязнению воздуха.Утечка или разлив водорода не приведет к загрязнению окружающей среды или угрозе здоровью людей или дикой природы, но ископаемое топливо может представлять значительную угрозу для здоровья и окружающей среды при утечке, разливе или сгорании.
  2. Водород в 14 раз легче воздуха и в 57 раз легче паров бензина. Это означает, что при высвобождении водород обычно быстро поднимается и рассеивается, что значительно снижает риск возгорания на уровне земли. Однако пары пропана и бензина тяжелее воздуха, поэтому с большей вероятностью они останутся на уровне земли, увеличивая риск пожара, причиняющего вред людям и зданиям.
  3. Водород имеет более низкое тепловое излучение, чем обычный бензин, что означает, что воздух вокруг пламени водорода не такой горячий, как вокруг пламени бензина. Следовательно, риск вторичного возгорания водорода ниже.
  4. Водород имеет более высокую потребность в кислороде для взрыва, чем ископаемое топливо. Водород может быть взрывоопасным при концентрации кислорода от 18 до 59 процентов, в то время как бензин может быть взрывоопасным при концентрации кислорода от 1 до 3 процентов. Это означает, что бензин имеет больший риск взрыва, чем водород для любой данной среды с кислородом.

Стандарты водородной безопасности прошли долгий путь

Хотя в последнее время вокруг водорода было много шумихи, это не новая технология. Промышленность использовала водород в ракетном топливе, нефтеперерабатывающих заводах и производстве удобрений в течение последних 40 лет — более чем достаточно времени для ученых и инженеров, чтобы разработать и принять надежные протоколы безопасности. Сегодня Группа по кодам водородной промышленности, Международный совет по кодам и Национальная ассоциация противопожарной защиты работают вместе над разработкой строгих стандартов для водородных систем и топливных элементов.Годы исследований и разработок и опыт позволили разработать соответствующие технические средства управления и руководящие принципы для снижения рисков высокой воспламеняемости водорода и низкой энергии воспламенения (энергии, необходимой для воспламенения чего-либо).

Например, поскольку водород не имеет цвета и запаха, датчики необходимы для заправочных станций водородом, оборудования и сооружений. Современные технологии позволяют дистанционно определять водород, чтобы гарантировать надежное обнаружение любой утечки водорода. Резервуары для хранения водорода в автомобилях на топливных элементах также подлежат строгим стандартам испытаний, таким как воздействие экстремальных температур и давлений, прежде чем их можно будет развернуть.Это всего лишь несколько примеров стандартов и кодексов, которые поддерживали безопасную водородную промышленность в течение последних четырех десятилетий.

Однако, что немаловажно, водородная безопасность продолжает оставаться ключевым приоритетом для НИОКР. На федеральном уровне Министерство энергетики финансирует научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы по водородной безопасности в рамках своего офиса по водородным технологиям и топливным элементам, внося свой вклад в будущее, в котором водород может оставаться безопасным топливом, которое может помочь декарбонизировать наши будущие потребности в энергии.

Безопасность водорода должна оставаться приоритетом

Хотя экологически чистый водород предлагает решение для секторов с наиболее трудными сокращениями выбросов, у нас мало опыта его использования в этих областях.Вот почему исследования водородной безопасности имеют решающее значение, если они хотят играть большую роль в нашей экономике.

Хранение водорода в баках грузовиков на топливных элементах и ​​самолетов с водородным двигателем — экономичным способом без ущерба для безопасности — представляет собой техническую проблему. Как грузовые перевозки на топливных элементах, так и авиационная промышленность должны будут достичь таких же или более высоких целей безопасности, чем грузовики и самолеты, работающие на ископаемом топливе, учитывая, что безопасность перевозки любого рода чрезвычайно важна.Новые водородные заправочные станции и водородные трубопроводы должны быть спроектированы таким образом, чтобы снизить любой риск опасной утечки и возгорания. Такие группы, как Центр водородной безопасности (CHS), глобальная некоммерческая организация, занимающаяся продвижением водородной безопасности, решают эти проблемы, предоставляя ресурсы тем, кому поручено проектировать или использовать различные водородные системы и установки, а также обучать реагированию на инциденты. С более чем 45 организациями-членами в CHS (Shell, Hyundai, Аргоннская национальная лаборатория, National Grid и многие другие) промышленность уделяет приоритетное внимание безопасности.

Вердикт:

При ответственном обращении зеленый водород менее опасен, чем другие горючие топлива, на которые мы полагаемся сегодня. Двигаясь вперед, промышленность и правительственные учреждения должны опираться на существующие надежные протоколы безопасности и продолжать делать безопасность ключевым приоритетом для инвестиций и усовершенствования, чтобы гарантировать, что водород станет частью чистой и процветающей экономики.

7 Водород | Ориентировочные уровни аварийного и непрерывного воздействия для отдельных загрязняющих веществ с подводных лодок: Том 2

ТАБЛИЦА 7-3 Ориентировочные уровни аварийного и непрерывного воздействия для водорода

Уровень воздействия

U.Ценности S. Navy (ppm)

Максимальные значения, рекомендованные Комитетом (ppm)

Текущий

Предлагается

EEGL

1-ч

10 000

10 000

4 100

круглосуточно

10 000

10 000

4 100

CEGL

90 дней

10 000

10 000

4 100

Сокращения: CEGL, контрольный уровень непрерывного воздействия; EEGL, ориентировочный уровень аварийного облучения.

ДОСТУПНОСТЬ ДАННЫХ И ПОТРЕБНОСТИ В ИССЛЕДОВАНИИ

Контроль концентрации водорода в воздухе подводных лодок необходим для устранения угрозы взрыва, создаваемой этим газом. Принятие соответствующих мер контроля по существу устраняет опасения по поводу неблагоприятных последствий для здоровья, связанных с острым или хроническим воздействием водорода в концентрациях, связанных с опасностью взрыва. Однако настоящее обсуждение предполагает, что водород биологически инертен и действует как простое удушающее средство.Нет данных об исследованиях острого или многократного воздействия водорода. Аналогичным образом, фармакокинетическая и метаболическая информация о водороде недоступна (Wong 1994).

ССЫЛКИ

ACGIH (Американская конференция государственных специалистов по промышленной гигиене). 1991. Водород. С. 766 в Документации по пороговым значениям и индексам биологического воздействия, 6-е изд., Том. II. Американская конференция государственных специалистов по промышленной гигиене, Цинциннати, Огайо.

ACGIH (Американская конференция государственных специалистов по промышленной гигиене). 2004. TLV и BEI. Пороговые значения для химических веществ и физических агентов и индексы биологического воздействия. Американская конференция государственных специалистов по промышленной гигиене, Цинциннати, Огайо.

Budavari, S., M.J. O’Neil, A. Smith, and P.E. Хекельман, ред. 1989. Водород. Стр. 759 в Индексе Мерк: Энциклопедия химикатов, лекарств и биологических препаратов, 11-е изд. Рэуэй, Нью-Джерси: Мерк.

Дин, Дж.А. 1979. Справочник Ланге по химии, 12-е изд. Нью-Йорк: Макгроу-Хилл.

EPA (Агентство по охране окружающей среды США). 1988. Воздушный надзор за опасными материалами. Группа реагирования на окружающую среду, Управление по чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий, Агентство по охране окружающей среды США, Вашингтон, округ Колумбия.

Хагар Р. 2003. Краткий отчет по контролю и мониторингу атмосферы на подводных лодках для Комитета COT. Презентация на первом совещании по ориентировочным уровням аварийного и непрерывного воздействия для отдельных загрязнителей подводных лодок, 23 января 2003 г., Вашингтон, округ Колумбия.С.

Развенчание распространенных мифов о безопасности водорода

Большинство людей образ водородного топлива представляет собой невероятную видеозапись горящего в огне дирижабля «Гинденбург». Это мощно и интенсивно. Настолько, что это стало синонимом использования водорода.

Так водород воспламеняется? Да.

Опасен ли водород? Более опасен, чем бензин, которым оснащено большинство автомобилей в мире? Нет это не так. На самом деле так безопаснее.

В этом блоге мы обсудим, почему водород безопаснее обычного ископаемого топлива.Мы также рассмотрим обширные функции безопасности модулей водородных топливных элементов Ballard и транспортных средств, работающих на топливных элементах.

Николас Покард из Ballard Power Systems заправляет автомобиль, работающий на водороде.

Факты о безопасности водорода: почему водород безопаснее ископаемого топлива?

Так что же делает водород более безопасной альтернативой? Вот некоторые ключевые характеристики, которые следует знать:

  • Он в 14 раз легче воздуха: при выделении водород быстро рассеивается, поднимаясь в атмосферу со скоростью 20 метров в секунду (при нормальной температуре окружающей среды).Для сравнения, пары пропана и бензина тяжелее воздуха. В случае выброса они собираются на уровне земли, где любое случайное возгорание представляет явную опасность.
  • Пламя излучает низкую лучистую энергию , что означает, что они с меньшей вероятностью переместятся в окружающие области и распространят огонь.
  • Нетоксичен: утечки или разливы не загрязняют окружающую среду.
  • Менее горючий : бензин в воздухе воспламеняется при нижнем пределе концентрации 1.4% по сравнению с 4% водорода. Другими словами, бензин в воздухе в два-три раза более воспламеняемый. Оптимальная смесь для сжигания водорода составляет 29%, что в реальном мире довольно необычно, поскольку водород поднимается вверх и обычно диффундирует. Оптимальная смесь паров бензина для сгорания составляет всего 2% — соотношение, которого очень легко достичь.
  • Горючие смеси водорода имеют относительно низкую удельную энергию по сравнению с другими видами топлива.

Хотя водород безопасен, он не полностью свободен от потенциальных опасностей.Операторы должны знать о некоторых проблемах, связанных с безопасностью газообразного водорода:

  • Имеет широкий диапазон взрывоопасности по сравнению с другими видами топлива
  • Горит невидимым пламенем
  • Вы не можете почувствовать запах, увидеть или попробовать его на вкус

(Соответствующее сообщение: Безопасность водородного топлива: важные факты для операторов транзита)

Встроенные водородные системы безопасности обеспечивают надежную защиту

Баки для хранения топлива, используемые в автомобилях и автобусах, чрезвычайно прочны, особенно по сравнению с автомобильными бензобаками, которые обычно изготавливаются из пластика.

Обычно эти топливные баки представляют собой цилиндры с углеродным волокном, облицованные металлом (Тип III) или полимером (Тип IV). Они намного прочнее и безопаснее, чем обычные бензобаки. Каждый резервуар оборудован собственным устройством сброса давления с термической активацией, которое предназначено для безопасного удаления воздуха из резервуара при повышении температуры.

Стандарты испытаний резервуаров признаны на национальном и международном уровнях (соответствуют стандартам SAE International / FMVSS и глобальным техническим регламентам) для типичного срока службы 15 лет.Производители уверены, что их резервуары могут прослужить более 20 лет после дополнительных испытаний.

А если будет течь, то что?

В какой-то момент в течение срока службы в любой системе топливных элементов может возникнуть утечка. Это могло произойти из-за столкновения с автомобилем, плохого обслуживания или возраста. Но если это произойдет — что тогда?

Если это модуль топливных элементов Ballard, то он спроектирован так, чтобы быть «отказоустойчивым» по своей конструкции. Системы топливных элементов Балларда включают:

  • Обнаружение утечек на борту
  • Системы вентиляции для предотвращения утечки до уровня воспламеняемости
  • Обнаружение пожара с помощью дымовых извещателей или тепловых извещателей
  • Устройства сброса давления, вентилирующие топливные элементы

Силовые модули топливных элементов Ballard разработаны с учетом требований безопасности пассажиров и оператора.Пара примеров:

  • Небольшая утечка может вызвать раннее предупреждение, позволяющее водителю остановиться и припарковать автомобиль, пока он еще безопасен.
  • Датчики столкновения предназначены для активации последовательности «безопасного отключения», которая блокирует водород под высоким давлением в резервуаре и изолирует компоненты высокого напряжения от системы.

Заключительные мысли: Почему выбирают водород?

Так водород взрывоопасен? Да, но это по своей сути безопаснее, чем обычное ископаемое топливо.Как и с любым топливом, с водородом нужно обращаться с уважением и осторожностью.

Может быть, это просто знакомство, но люди в целом привыкли к бензину, хотя он гораздо более огнеопасен и опасен, чем водород.

Более того, современные технологии водородных топливных элементов обладают зрелыми характеристиками безопасности. Системы Ballard спроектированы и созданы с учетом требований безопасности, а протоколы безопасного хранения и заправки топливом хорошо разработаны и понятны.

По сравнению с ископаемым топливом выбор очевиден:

  • Водородные топливные элементы являются ключом к системам тяжелого транспорта с нулевым уровнем выбросов, включая автобусный, железнодорожный и автомобильный транспорт.
  • Водород имеется в продаже.
  • Водород можно производить из возобновляемых источников энергии.
  • Водородные топливные элементы проверены на практике: автобусы на топливных элементах Балларда преодолели миллионы километров, перевозя миллиарды пассажиров, в течение многих лет.

Следующий шаг:

У вас есть вопросы по водородной безопасности? Дайте нам знать в комментариях, и мы ответим вам.

Опасности водорода | HowStuffWorks

Водород — самый распространенный элемент во Вселенной; однако здесь, на поверхности Земли, чистый газообразный водород относительно редко.Это потому, что газообразный водород, который обычно находится в молекулярной форме, с двумя атомами водорода, связанными вместе, образуя H 2 , настолько легок, что, если его не удержать, он быстро поднимется к верхним слоям атмосферы Земли и улетит. в космос. Большая часть водорода на поверхности Земли связана с другими типами атомов в виде молекул, которые образуют различные вещества. Например, H 2 O, более известный как вода, и CH 4 , также известный как метан, оба содержат молекулы водорода.Прежде чем его можно будет использовать в качестве топлива, водород должен сначала быть извлечен из этих веществ, а затем содержаться, обычно в сильно сжатой жидкой форме.

Есть ли опасность, связанная с чистым водородом? Проще говоря, да. Когда жидкий водород хранится в резервуарах, это относительно безопасно, но если он улетучится, то возникнут связанные с этим опасности.

Первое место в списке проблем — водородные ожоги. В присутствии окислителя (кислород — хороший вариант) водород может загореться, иногда со взрывом, и он горит легче, чем бензин.По данным Американского национального института стандартов, для воспламенения водорода требуется всего одна десятая энергии, чем для воспламенения бензина. Достаточно искры статического электричества на пальце человека, чтобы она взорвалась. В идеале в баках с жидким водородом транспортного средства на топливных элементах не должно быть кислорода, но следовые количества воздуха могут загрязнять источник водорода. Если водород улетучится, он немедленно вступит в контакт с кислородом воздуха.

Другая проблема заключается в том, что водородное пламя почти невидимо.Когда водород загорается, пламя становится настолько тусклым и трудноразличимым, что его трудно избежать и бороться с ним.

Далее, водород может задушить людей. Водород не ядовит, но если вы дышите чистым водородом, вы можете умереть от удушья просто потому, что у вас не будет кислорода. Хуже того, вы не обязательно будете знать, что дышите водородом, потому что он невидим, не имеет запаха и вкуса, как кислород.

И последнее, о чем мы хотим здесь упомянуть, это то, что жидкий водород холодный.Поскольку жидкий водород сильно сжат, он очень холодный. Если он выйдет из резервуара и войдет в контакт с кожей, это может вызвать сильное обморожение.

Насколько серьезно вы должны относиться к этим опасностям? Может ли этот список опасностей сделать водород более опасным, чем он есть на самом деле? Это возможно, как вы узнаете на следующей странице.

Водородное топливо набирает обороты, но вот почему оно не стало массовым • Журнал Trojan Family

Водородное топливо, которое запускает ракеты НАСА в космос и обеспечивает электроэнергией через топливные элементы, производит только один продукт отходов: воду, настолько чистую, что экипаж астронавтов может ее пить.

Здесь, на Земле, первые автомобили, работающие на водородных топливных элементах, появятся на рынке в 2015 году, обещая более чистый воздух и более здоровую планету. Но если вы еще не видели его на дороге, вы не одиноки. В США их менее 7000. Так почему же водород не стал популярным в качестве альтернативы бензиновым двигателям?

Пол Ронни, профессор аэрокосмической и механической инженерии Университета Калифорнии в Витерби, изучающий горение и движение, говорит, что водород имеет некоторые препятствия, в том числе эффективность и стоимость.Он изучает, что нужно, чтобы преодолеть некоторые из них. Здесь он рассказывает о роли водорода в области альтернативных видов топлива.

Какие преимущества предлагают автомобили на водородных топливных элементах?

Они не выделяют парниковые газы из выхлопной трубы, поэтому могут уменьшить загрязнение в городских районах с плохой циркуляцией воздуха, таких как Южная Калифорния в США и многие крупные города в Индии и Китае.

Автомобили, работающие на водороде, безупречно чисты. Почему мы все не ведем их?

Чистого водорода на Земле практически нет, потому что он очень реактивный.Большая часть водорода производится из метана [природного газа] в процессе производства двуокиси углерода и других парниковых газов. Водород также можно получить из воды с помощью электролиза, но для этого требуется электроэнергия. Чтобы добиться этого, мы вернемся к сжиганию ископаемого топлива.

Можно ли производить водород, не создавая парниковых газов?

Солнечное электричество можно использовать для разделения воды на водород и кислород с помощью электролиза. Поскольку солнечная энергия обеспечивает лишь часть всей электроэнергии, вырабатываемой в США.S., использование солнечной электроэнергии для производства водорода не снижает выбросов парниковых газов. Это может измениться, если в будущем будет наращиваться производство электроэнергии на основе солнечной энергии.

Чистота водорода зависит от энергии, используемой для его производства. Есть ли другие ограничения?

Водород в транспортных средствах должен сжиматься в дорогих резервуарах высокого давления, для чего, как вы уже догадались, требуется энергия. Современные водородные автомобили используют топливные элементы для преобразования химической энергии в энергию. Топливные элементы очень дороги, потому что они сложны и требуют дорогих материалов, таких как платина.

Можем ли мы это обойти?

Топливные элементы привлекательны, потому что теоретически они преодолевают ограничения эффективности, связанные с традиционными двигателями внутреннего сгорания. Думайте о потраченной впустую энергии как о тепле и шуме в традиционном автомобиле. В то время как многие ученые изучают способы сделать более дешевые топливные элементы, в моих исследованиях используется другой подход: повышение эффективности двигателей внутреннего сгорания, использующих водород.

Каковы преимущества сжигания водорода?

Прежде всего, двигатели внутреннего сгорания дешевы в производстве и могут быть легко модифицированы для работы на водороде.Как и в случае с топливными элементами, основными отходами являются вода, а не углекислый газ. Кроме того, в отличие от бензина, водород хорошо сгорает в «условиях обеднения топлива», когда кислорода намного больше, чем топлива. Это хорошо для топливной экономичности, а также значительно снижает выбросы оксидов азота.

Как насчет использования водорода в стационарных установках?

Транспортный сектор должен взять на себя основную ответственность за сокращение выбросов парниковых газов, даже если он вносит только одну треть.Если мы серьезно настроены противодействовать изменению климата, нам необходимо также отказаться от ископаемого топлива в неавтомобильных приложениях. Идея прокачки водорода в дома или на предприятия кажется надуманной, но это возможно. Существующая инфраструктура сжиженного природного газа может быть модифицирована для использования водорода. Воспламеняемость водорода представляет собой проблему с точки зрения безопасности, но при правильных мерах предосторожности эти опасения можно уменьшить — электричество опасно, но мы все его используем.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.