O vodoniku (H2)

Jedna od delatnosti, pored istraživanja i razvoja, kompanije Hydrogen Technologies d.o.o. je proizvodnja i implementacija visokoenergetskih efikasnih ćelija za elekrolizu vode, kao i njihova primena u tehnologijama kao što su mašine za „dekarbonizaciju“ motora, vodonik generatori za SUS motore, sistemi za proizvodnju vodonika za HFCEV vozila (elektrifikovana vozila sa gorivnim ćelijama na vodonik), skladištenje energije iz obnovljivih izvora kao što su vetar i sunce, metalska industrija, itd.    

Za primenu u varijantama „dekarbonizacije“ motora, dodatak gorivu za poboljšanje sagorevanja u SUS motorima, obradu metala (varenje, sečenje) i dr., koristi se tehnologija koja NE razdvaja vodonik od kiseonika. Za primenu u industriji gde je potrebno skladištenje i transport vodonika, kao što su pumpne stanice za HFCEV vozila, komprimovanje u tankove za transport, upumpavanje u cevovode i sl., koriste se aplikacije koje razdvajaju vodonik i kiseonik, sa čistoćom vodonika od 99,9999%. Kod obe varijante je izuzetno bitna tehnologija elektrolize vode i cilj svih istraživanja je energetska efikasnost samih ćelija, koja direktno utiče na kvalitet i dugotrajnost sistema, kao i potrošnju električne energije. 

Tehnologija na kojoj, dugi niz godina, rade istraživači i saradnici kompanije „Hydrogen Technologies“ je, po svim standardima iz ove oblasti, visokoenergetski efikasna i svrstava se u sam vrh poznatih sistema u Svetu. 

Gas vodonik i kiseonik je mešavina gasa vodonika (H2) i kiseonika (O2). U industriji obrade metala, ova mešavina gasova se prva koristila za proces varenja. Molarni odnos vodonika (H2) i kiseonika (O2) je stihiometrijska vrednost 2:1, jednako kao u vodi (H2O). U ovom odnosu, pri normalnom atmosferskom pritisku, samozapaljenje se dešava na temperaturi od oko 570 stepeni Celzijusa, a minimalna energija koja je potrebna za zapaljenje smeše varnicom je 20 mJ. Pri sagorevanju oslobađa se velika količina energije (241.8 kJ po sagorelom molu mase H2), a deo se konvertuje u vodenu paru. Najveća zabeležena temperatura pri sagorevanju mešavine gasa vodonika i kiseonika, stihiometrijske vrednosti 2:1, je 2.800 stepeni Celzijusa. Ova mešavina gasova se naziva i Browns Gas, po bugarskom naučniku Yullu Brownu (Ilia Valkov), nakon što je predložio da se ovaj gas dobija procesom elektrolize vode i da se, zbog svojih izuzetnih karakteristika, koristi kao pogonsko gorivo u motorima s unutrašnjim sagorevanjem (SUS). Iz jednog litra vode, procesom elektrolize, se dobija oko 1860 litara mešavine gasova vodonika i kiseonika – H2/O2. Jedan od naziva koji se, takođe, koristi za ovaj miks gasova je HHO gas, pa otud i naziv našeg internet domena www.hho.rs 

Vodonik je hemijski element, oznake H i atomskog broja 1 i zauzima 75% univerzuma. U Mendeljejevom periodičnom sistemu elemenata se nalazi na prvoj poziciji, jer je najlakši od svih elemenata, a ujedno i sadrži najveću količinu energije po molu mase. Vodonik (H) je element bez mirisa, ukusa i boje. Vodonik je prvi put dobijen početkom 16. veka, reakcijom kiseline i metala. U industrijskim procesima, najčešće se dobija reformiranjem prirodnog gasa ili elektrolizom vode. Vodonik je eksplozivan i sagoreva u smešama gde je prisutan u koncentraciji od 4 do 75% zapremine, a prilikom sagorevanja oslobađa energiju od 286 kJ po molu mase, što je daleko više od svih poznatih goriva. Vodonik se upotrebljava kao gorivo u raketnim motorima, a zbog svoje karakteristike najlakšeg hemijskog elementa na zemlji, u istoriji se koristio i u cepelinima. 

U novije vreme, vodonik (H2) se koristi za elektrohemijsku reakciju dobijanja električne energije, reakcijom vodonika i kiseonika. Elektrohemijski sklopovi koji se razvijaju i proizvode za tu potrebu su gorivne ćelije i trenutno najširu primenu imaju u HFCEV (Hydrogen Fuel Cell Vehicle) vozilima, odnosno vozilima koja u svom sistemu imaju rezervoar s komprimovanim vodonikom (350-700 bar), gorivnu ćeliju koja proizvodi električnu energiju i elektromotor koji pokreće vozilo. Ova tehnologija je sve zastupljenija u automobilskoj industriji. 

Vodonik dobijen elektrolizom vode, uz upotrebu električne energije iz obnovljivih izvora kao što su vetar i Sunce, „najzeleniji“ je energent koji može da se koristi u automobilskoj industriji. Jedini nusproizvod koji se dobija nakon procesa u gorivnim ćelijama je voda (H2O), tako da je u pitanju nulti uticaj na okolinu.   

Voda je hemijsko jedinjenje kiseonika i vodonika. Hemijska formula vode je H2O. Voda je supstanca bez mirisa, ukusa i boje. Temperatura mržnjenja vode je 0°C, a temperatura ključanja je 100°C. Čvrsto agregatno stanje se zove led, a gasovito para. Znamo da voda prekriva oko 2/3 površine zemljine kugle. Voda je tečnost bez mirisa i ukusa koja je prisutna skoro svuda: u okeanima, morima, rekama, jezerima, gasovita u oblacima, zamrznuta u glečerima ili u velikim podzemnim bazenima ispod krečnjačkih stena. Ovu vodu neprestano koristi živi svet koji bez nje ne bi opstao. Ljudsko telo čini 72% vode, pri čemu ono stalno unosi i izbacuje nove količine. Sva voda, hemijski posmatrano, sačinjena je od istog molekula H2O. Ovo nam govori da je voda sastavljena od dva atoma vodonika (Н) i jednog atoma kiseonika (O). Električne karakteristike i prostorni izgled ovog molekula su zaista specifični, pa određuju mnoge od dobro poznatih svojstava vode. Još u ranim godinama školovanja iz predmeta hemije učili smo da se „elektrolizom vode“ može dobiti takozvani „praskavi“ ili „HHO“ gas.