Contenu
Réactions d'hydrogène
Ce que l'hydrogène libère lors de la combustion dépend de son environnement et du type de combustion qu'il subit. L’hydrogène peut généralement brûler de deux manières: il peut être utilisé dans la fusion nucléaire, dans des réactions puissantes telles que celles qui provoquent la combustion des étoiles, ou il peut brûler sur Terre à l’aide de l’atmosphère riche en oxygène. Sur Terre, l'hydrogène peut être trouvé dans de nombreuses substances différentes, mais l'hydrogène pur agit d'une manière particulière et n'émet que certaines particules lorsqu'il est brûlé.
L'hydrogène est considéré comme l'élément chimique le plus courant et est responsable d'une grande quantité de chaleur présente dans l'univers. Dans les réactions nucléaires, en particulier celles qui alimentent le soleil et d’autres étoiles, l’hydrogène est soumis à une pression énorme jusqu’à ce qu’il dégage une grande quantité de chaleur et de lumière; il se reforme ensuite en d'autres éléments. La réaction nucléaire utilise l'atome d'hydrogène et fusionne les parties restantes de plusieurs atomes d'hydrogène en un atome d'hélium. Ce processus change en fait en fonction de la taille de l'étoile, mais l'hélium reste le principal élément produit. D'autres particules sont également produites en plus petites quantités, à l'instar des cendres laissées par la fusion nucléaire; ces particules peuvent éventuellement se rejoindre et créer une étoile à neutrons une fois que tout l'hydrogène et l'hélium ont disparu.
L'hydrogène comme carburant
Sur Terre, l'hydrogène ne subit pas du tout le processus de réaction nucléaire à moins d'être contraint de se placer à l'intérieur d'une bombe atomique. Au lieu de cela, les atomes brûlent d'une manière complètement différente, semblable à la façon dont les hydrocarbures brûlent, mais sous une forme plus pure. À l'instar des carburants à base de carbone, l'hydrogène pur réagit avec l'air qui l'entoure pour brûler et produit une grande quantité de chaleur sous forme d'énergie. Contrairement aux carburants les plus courants, l'hydrogène pur ne laisse pas beaucoup de particules supplémentaires ou contaminantes.
La substance la plus commune résultant de la combustion d'hydrogène est l'eau. Les atomes d'hydrogène se mélangent aux atomes d'oxygène et créent la formule essentielle d'H20, ce qui produit un léger résidu d'eau qui peut s'échapper sous forme de vapeur d'eau ou se condenser sur les surfaces proches du point où l'hydrogène est brûlé. Bien entendu, l'air n'est que partiellement l'oxygène et il existe d'autres éléments dans l'atmosphère, notamment l'azote. Lorsque l'hydrogène brûle, il brûle également l'azote et peut libérer divers oxydes d'azote dans l'air.
Contaminants De L'hydrogène
Les oxydes d'azote sont des particules dangereuses qui peuvent contribuer à créer des pluies acides et participer à d'autres cycles destructeurs. Mais l'hydrogène pur est toujours considéré comme un carburant propre, principalement parce que la quantité d'oxydes qu'il crée est minime comparée à celle des combustibles fossiles, et que l'hydrogène, principal sous-produit de l'eau, est inoffensif. Les étapes les plus difficiles pour exploiter l’hydrogène en tant que carburant sont de le trouver sous sa forme pure et d’utiliser efficacement l’énergie qu’il produit. De nombreux procédés scientifiques sont utilisés pour extraire l’hydrogène pur des diverses substances sur lesquelles il est lié.