Contenido
El hidrógeno existe naturalmente en estado gaseoso. Los gases cambian su temperatura y presión cuando se aplican y eliminan el calor y la presión. Según el sitio web de Astronautix, el hidrógeno se licua a 20,24 ° K, o -252,87 ° C. Alcanzan una temperatura tan baja que consumen una gran cantidad de energía, pero el efecto Joule-Thomson atenúa el proceso. Este efecto dicta el comportamiento de los gases cuando sufren un cambio de presión. Para la mayoría de los gases, una caída de presión disminuye la temperatura ambiente, pero el comportamiento se invierte cuando la temperatura desciende hasta cierto punto. Para el hidrógeno y el helio, esto es lo contrario: a temperaturas extremadamente bajas, un aumento de presión hace que la temperatura del gas baje.
El efecto Joule-Thomson
Refrigeración regenerativa
Según la NASA, el enfriamiento regenerativo funciona permitiendo que un gas comprimido se expanda. Los fabricantes de hidrógeno refrigerante suelen utilizar este proceso.Primero, introducen el hidrógeno enfriado a una cierta concentración de nitrógeno líquido, lo que disminuye aún más su temperatura. Cuando el gas se expande, su entorno pierde calor y pasa a través de un intercambiador de calor. En el caso del hidrógeno líquido, la expansión se produce a través de una válvula que está en contacto con nitrógeno líquido. A continuación, el hidrógeno se puede volver a presurizar y el proceso se puede repetir hasta la licuefacción.
Almacenamiento de hidrógeno líquido
El sitio web de HILTech explica que el hidrógeno, en su estado natural, no puede almacenarse de manera eficaz debido a su densidad y volatilidad extremadamente bajas. Los trabajos de licuefacción, unión química o compresión son formas de almacenamiento, pero tienen sus desventajas. La licuefacción requiere una enorme cantidad de energía para mantener baja la temperatura y la compresión requiere un sellado de alta calidad, debido al pequeño tamaño de las moléculas de hidrógeno. El enlace químico crea un enlace electromagnético entre las moléculas de hidrógeno y otro elemento. Según HILTech, los compuestos de captura de hidrógeno deben ser líquidos o metales. Estos materiales transportan la carga eléctrica con mayor facilidad, especialmente a temperaturas más bajas; por lo tanto, funcionan bien para hacer posibles las conexiones químicas y electromagnéticas.
