Hidrog\u00eanio<\/strong> \u00e9 um g\u00e1s<\/strong> incolor inflam\u00e1vel que \u00e9 o elemento mais leve e mais abundante no universo.<\/p>\n Ela ocorre principalmente em \u00e1gua e na maior parte dos compostos org\u00e2nicos e \u00e9 usado na produ\u00e7\u00e3o de amon\u00edaco e de outros produtos qu\u00edmicos, na hidrogena\u00e7\u00e3o de gorduras e \u00f3leos, e na soldagem.<\/p>\n O G\u00e1s Hidrog\u00eanio (H<\/strong>2<\/strong>) <\/strong>\u00e9 explorado para uso em motores a combust\u00e3o e em c\u00e9lulas de combust\u00edvel. \u00c9 um g\u00e1s nas condi\u00e7\u00f5es normais de temperatura e press\u00e3o, O que apresenta dificuldades de transporte e armazenagem. <\/p>\n Sistemas de armazenamento inclui hidrog\u00eanio<\/strong> comprimido, hidrog\u00eanio l\u00edquido, e liga\u00e7\u00e3o qu\u00edmica com algum material.<\/p>\n Embora n\u00e3o exista sistemas de distribui\u00e7\u00e3o e transporte de hidrog\u00eanio<\/strong>,a habilidade de criar o combust\u00edvel de uma variedade de fontes e suas caracter\u00edsticas limpas fazem do hidrog\u00eanio uma fonte desej\u00e1vel de energia alternativa.<\/p>\n Propriedades qu\u00edmicas:<\/strong> O combust\u00edvel mais simples e mais leve \u00e9 o G\u00e1s hidrog\u00eanio<\/strong>. <\/p>\n Ele \u00e9 gasoso a temperatura ambiente e press\u00e3o atmosf\u00e9rica. <\/p>\n O combust\u00edvel em si n\u00e3o \u00e9 hidrog\u00eanio<\/strong> puro. Ele tem pequenas quantidades de oxig\u00eanio e de outros materiais. <\/p>\n Como \u00e9 feito o Hidrog\u00eanio?<\/strong><\/p>\n Dois m\u00e9todos s\u00e3o geralmente usados para produzir hidrog\u00eanio:<\/strong> <\/p>\n 1) <\/strong>eletr\u00f3lise e Eletr\u00f3lise usa energia el\u00e9trica para dividir a mol\u00e9cula da \u00e1gua em hidrog\u00eanio<\/strong> e oxig\u00eanio. Provavelmente ser\u00e1 a forma predominante de produzir hidrog\u00eanio.<\/p>\n O m\u00e9todo predominante para produzir a s\u00edntese do g\u00e1s e a reforma de vapor do g\u00e1s natural, embora outros hidrocarbonetos possam ser usados. Pro exemplo, biomassa e carv\u00e3o podem ser usados para criar hidrog\u00eanio.<\/p>\n O mercado do Hidrog\u00eanio<\/strong><\/p>\n Um sistema de distribui\u00e7\u00e3o para o hidrog\u00eanio<\/strong> n\u00e3o existe. Embora transporte usando gasodutos seja a maneira mais econ\u00f4mica de transportar combust\u00edveis gasosos, um sistema de tubula\u00e7\u00e3o n\u00e3o \u00e9 usado atualmente para o hidrog\u00eanio. O Trasnporte de hidrog\u00eanio \u00e9 tipicamente feito em tambores e caminh\u00f5es tanque.<\/p>\n A NASA usas o Hidrog\u00eanio<\/strong> a anos no seu programa espacial. O Hidrog\u00eanio \u00e9 o combust\u00edvel principal dos foquetes que levam o \u00f4nibus espacial at\u00e9 a \u00f3rbita. <\/p>\n Baterias de hidrg\u00eanio, tamb\u00e9m chamadas de c\u00e9lulas de combust\u00edvel alimentam o sistema el\u00e9trico da espa\u00e7onave. O unico produto dessa bateria \u00e9 agua pura, que \u00e9 aproveitada pela tripula\u00e7\u00e3o como bebida.<\/p>\n C\u00e9lulas de combust\u00edvel a hidrog\u00eanio<\/strong> geram eletricidade. S\u00e3o muito eficientes mas caras de se vazer. Algum dia pequenas c\u00e9lulas alimentaram carros el\u00e9tricos, enquanto c\u00e9lulas maiores gerar\u00e3o eletricidade em locais isolados.<\/p>\n Devido ao custo, usinas el\u00e9tricas de hidrog\u00eanio<\/strong> n\u00e3o s\u00e3o vi\u00e1veis. <\/p>\n Mas o hidrog\u00eanio<\/strong> poder\u00e1 em breve ser adicionado a outros combust\u00edveis para reduzir a polui\u00e7\u00e3o de plantas existentes.Ser\u00e1 tamb\u00e9m adicionado a gasolina para aumentar a performance e reduzir a polui\u00e7\u00e3o. <\/p>\n Adicionando em torno de 5% de Hidrog\u00eanio<\/strong> a gasolina, pode-se reduzir a emiss\u00e3o de gases em at\u00e9 30 a 40%.<\/p>\n Um motor que queima s\u00f3 hidrog\u00eanio<\/strong>, n\u00e3o produz polui\u00e7\u00e3o. Mas a falta de tecnologias baratas atrasar\u00e3o o dia em que voc\u00ea vai andar num carro desse por uns 20 anos.<\/p>\n Hidrog\u00eanio<\/strong> \u00e9 o melhor combust\u00edvel para jatos foquetes. Sua energia \u00e9 alta, portanto precisa-se de menos Hidrog\u00eanio, ficando mais leve e podendo levar mais carga \u00fatil. Se o Pre\u00e7o do Hidrog\u00eanio continuar a cair, logo avi\u00f5es de carreira estar\u00e3o usando esse combust\u00edvel<\/p>\n Vantagens do Hidrog\u00eanio<\/strong><\/p>\n Fonte: O Hidrog\u00eanio \u00e9 muito abundante, principalmente na forma de \u00e1gua, Pode ser separado com uma efici\u00eancia de 67%. O g\u00e1s hidrog\u00eanio<\/strong> j\u00e1 era conhecido por Paracelso, que o produzia fazendo \u00e1cido sulf\u00farico escorrer por sobre ferro. Ele escreveu \u0093um ar aparece e se expande r\u00e1pido como o vento\u0094; Priestley o chamava de \u0093ar inflam\u00e1vel\u0094, mas \u00e9 geralmente creditado a Mr. Henry Cavendish a descoberta da natureza elementar do g\u00e1s, em 1766.<\/p>\n Mr. Cavendish era um cientista fant\u00e1stico (pesquisava eletrecidade, astronomia, meteorologia, qu\u00edmica e f\u00edsica, sendo muito versado em matem\u00e1tica, mineira\u00e7\u00e3o, metalurgia e geologia), mas t\u00e3o t\u00edmido que os \u00fanicos contatos sociais que fazia eram as reuni\u00f5es da Royal Society em Londres. Seus amigos mais \u00edntimos afirmavam que a \u00fanica forma de faz\u00ea-lo falar era fazer de conta que conversavam com uma sala vazia. Ele mesmo n\u00e3o se reconhecia o descobridor do hidrog\u00eanio<\/strong>, preferindo escrever \u0093…foi notado por outros que…\u0094 Cavendish obtinha o hidrog\u00eanio passando \u00e1cido por metais, e coletando o g\u00e1s sob merc\u00fario. <\/p>\n Mesmo extremamente t\u00edmido, Sir Humphrey Davy escreveu posteriormente que Cavendish \u0093tratava sobre todos os interesses das ci\u00eancias de uma forma luminosa e profunda, e em discuss\u00f5es era maravilhosamente astuto…ele permanecer\u00e1 ilustre nos anais da ci\u00eancia…e ser\u00e1 uma honra imortal para essa Casa, para essa \u00e9poca, e para esse pa\u00eds\u0094, referindo-se \u00e0 import\u00e2ncia de Cavendish para a Sociedade Real e \u00e0 ci\u00eancia da Inglaterra.<\/p>\n A m\u00e3e de Cavendish morreu quando ele tinha apenas dois anos, o que ajuda a explicar sua extrema timidez. Durante a vida de seu pai ele vivia de uma pobre mesada, mas com a morte de seu pai herdou uma fabulosa heran\u00e7a, pois era descendente dos ducados de Devonshire e de Kent. Logo ap\u00f3s morreria tamb\u00e9m sua querida tia, legando-o com mais uma fortuna. <\/p>\n Cavendish morreu aos 77 anos t\u00e3o s\u00f3 quanto viveu:<\/strong> prescentindo sua morte, pediu ao servi\u00e7al que o atendia que deixasse o quarto e s\u00f3 retornasse ap\u00f3s algum tempo. Quando o servi\u00e7al retornou encontrou o seu grande mestre morto. Como Cavendish sempre vivera de forma extremamente simples, abnegadamente voltada para o avan\u00e7o das ci\u00eancias, na \u00e9poca de sua morte ele era o maior depositante do Banco da Inglaterra. Cavendish foi tamb\u00e9m considerado o co-descobridor do nitrog\u00eanio.<\/p>\n Lavoisier obteve o g\u00e1s hidrog\u00eanio<\/strong> passando vapor d\u0092\u00e1gua sobre ferro incandescente. Ele escreveu \u0093o ferro torna-se um \u00f3xido negro absolutamente igual \u00e0quele obtido pela sua calcina\u00e7\u00e3o ao ar\u0094 (nesse experimento o ferro \u00e9 oxidado pela \u00e1gua, que \u00e9 reduzida a hidrog\u00eanio). <\/p>\n A mistura de hidrog\u00eanio<\/strong> com o oxig\u00eanio reage explosivamente quando inflamada, e mesmo uma mistura de 1 parte de hidrog\u00eanio com 5 partes de ar atmosf\u00e9rico \u00e9 explosiva nessas condi\u00e7\u00f5es. O resultado da combust\u00e3o \u00e9 um vapor que se liquefaz a um l\u00edquido que tem todas as propriedades da \u00e1gua, por exemplo, sendo incolor, congelando a zero e entrando em ebuli\u00e7\u00e3o a 100 C. <\/p>\n Lavoisier deu o nome hidrog\u00eanio ao g\u00e1s em 1783, porque nenhum outro lhe parecia adequado: <\/strong>o nome \u00e9 derivado do grego idwr (hydor, \u00e1gua) e gennaw (gennao, eu gero; a palavra atual em alem\u00e3o para hidrog\u00eanio \u00e9 wasserstoff, algo como \u0093coisa \u00e1gua\u0094). Portanto, pela virada do s\u00e9culo XIX j\u00e1 eram pr\u00e1ticas comuns a combina\u00e7\u00e3o de oxig\u00eanio e hidrog\u00eanio para a forma\u00e7\u00e3o da \u00e1gua, e a sua decomposi\u00e7\u00e3o em hidrog\u00eanio e oxig\u00eanio por metais, onde o oxig\u00eanio permanecia combinado pela forma\u00e7\u00e3o de \u00f3xidos.<\/p>\n Lavoisier sustentava suas pr\u00f3prias pesquisas com uma firma de arrecada\u00e7\u00e3o de impostos; ainda que n\u00e3o um arrecadador ele mesmo, seus inimigos o prenderam durante a revolu\u00e7\u00e3o francesa, e aquele fant\u00e1stico cientista foi guilhotinado em 8 de maio de 1779, apenas dois meses antes do fim da Revolu\u00e7\u00e3o. <\/p>\n Seus estudos quantitativos sobre massas de reagentes e produtos em rea\u00e7\u00f5es qu\u00edmicas pode ser sumarizado na afirma\u00e7\u00e3o conhecida como a Lei da Conserva\u00e7\u00e3o da Mat\u00e9ria, que Lomonosov j\u00e1 havia sujerid<\/strong>o: \u0093Mat\u00e9ria nunca \u00e9 perdida ou ganha em uma rea\u00e7\u00e3o qu\u00edmica\u0094.<\/p>\n Um conterr\u00e2neo e contempor\u00e2neo de Lavoisier foi Joseph-Louis Proust. Proust foi um qu\u00edmico anal\u00edtico soberbo:<\/strong> a cerca de 1780 foi co- descobridor do mangan\u00eas; logo ap\u00f3s encontrou o mesmo metal em plantas (hoje sabemos que o mangan\u00eas \u00e9 um \u0093micronutriente\u0094 essencial em plantas e animais). Seguindo a trilha aberta por Lavoisier, Proust, assim como muitos outros qu\u00edmicos, estudavam os aspectos quantitativos da forma\u00e7\u00e3o de compostos, e um desses estudos envolvia o carbonato de cobre. Proust descobriu de suas cuidadosas an\u00e1lises que, independentemente do m\u00e9todo de preparo do composto em laborat\u00f3rio ou de como ele era isolado na natureza, sempre continha 5 partes de cobre, 4 de oxig\u00eanio 1 de carbono, em peso. <\/p>\n Outras cuidadosas an\u00e1lises levaram Proust a concluir a segunda lei fundamental da qu\u00edmica, conhecida como Lei das Propor\u00e7\u00f5es Definidas, ou Lei da Composi\u00e7\u00e3o Constante: <\/strong>\u0093Em um composto, os elementos constituintes est\u00e3o sempre presentes em uma propor\u00e7\u00e3o em peso definida.\u0094<\/p>\n Contra essa id\u00e9ia era o Conde Claude Louis Berthollet, que achava que a composi\u00e7\u00e3o qu\u00edmica dum composto dependia t\u00e3o somente da quantidade das subst\u00e2ncias empregadas na sua confec\u00e7\u00e3o. Essa briga entre Proust e Berthollet tomou grandes propor\u00e7\u00f5es, tendo durado 7 anos. Entretanto, Proust mostrou, com experimentos cuidadosos, demonstrados perante a Real Academia de Paris, que Berthollet havia feito an\u00e1lises n\u00e3o acuradas e que n\u00e3o havia purificado os seus compostos o suficiente, dois erros indesculp\u00e1veis em qu\u00edmica. Durante a Revolu\u00e7\u00e3o Francesa Proust conseguiu salvar-se fugindo para a Espanha, onde trabalhou sob a tutela financeira do rei Charles IV.<\/p>\n Em 1785 Rudolf Erich Raspe mostrou que o mineral schelita continha um metal recentemente descoberto por qu\u00edmicos espanh\u00f3is, que estudaram no Semin\u00e1rio de Vergara, Espanha, onde Proust era um dos professores (mais tarde Proust lecionaria no importante Laborat\u00f3rio Real de Hist\u00f3ria Natural, em Madri). Esse metal, o tungst\u00eanio (W, wolfr\u00e2mio, de wolframita, tungstato manganoso de composi\u00e7\u00e3o Fe,MnWO4), teve sua condi\u00e7\u00e3o de endurecedor de ligas de ferro reconhecida por Raspe j\u00e1 naquela \u00e9poca. <\/p>\n Hoje em dia objetos cortantes, que necessitam ser muito duros e abrasivos, cont\u00e9m quantidades vari\u00e1veis de tungst\u00eanio:<\/strong> carbeto de tungst\u00eanio \u00e9 t\u00e3o duro que \u00e9 conhecido como \u0093diamante sint\u00e9tico\u0094 e empregado na manufatura de brocas de perfura\u00e7\u00e3o de petr\u00f3leo. Outras ligas endurecidas com tungst\u00eanio s\u00e3o utilizadas na fabrica\u00e7\u00e3o de ferramentas, dezde chaves de fenda at\u00e9 facas Guinzu. Interessantemente, Raspe, um \u00f3timo qu\u00edmico analista, holand\u00eas nascido em Hanover, era brilhante, vers\u00e1til, mas um tremendo mau car\u00e1ter. Raspe foi preso ap\u00f3s penhorar medalhas de ouro que ele mesmo havia roubado do museu de Cassel, na \u00e9poca capital de um importante condado industrial do que viria a se tornar a Pr\u00fassia, hoje parte da Alemanha. Fugiu da cadeia na noite em que foi preso e escapou para a Inglaterra, onde passou a lecionar e trabalhar com tradu\u00e7\u00f5es, at\u00e9 falecer na Irlanda em 1794. De suas aventuras e seu trabalho como tradutor, Raspe teve imagina\u00e7\u00e3o suficiente para escrever o livro \u0093As Aventuras do Bar\u00e3o de M\u00fcnchausen\u0094, publicada em 1780.<\/p>\n Infelizmente, Charles IV foi deposto por Napole\u00e3o, \u00e9poca na qual os laborat\u00f3rios de Proust em Madri foram destru\u00eddos. Desiludido, Proust parou de trabalhar, e finalmente conseguiu retornar para a Fran\u00e7a, aonde passou a viver como aposentado pelo resto de sua vida. <\/p>\n O hidrog\u00eanio<\/strong> \u00e9 o mais simples e mais comum elemento do Universo! Est\u00e1 presente em quase tudo, inclusive em voc\u00ea! Ele comp\u00f5e 75% da massa do Universo e 90% de suas mol\u00e9culas, como a \u00e1gua (H2O) e as prote\u00ednas nos seres vivos. No planeta Terra, comp\u00f5e aproximadamente 70% da superf\u00edcie terrestre. <\/p>\n No seu estado natural e sob condi\u00e7\u00f5es ambientes de temperatura e press\u00e3o, o hidrog\u00eanio<\/strong> \u00e9 um g\u00e1s incolor, inodoro, ins\u00edpido e muito mais leve que o ar. Ele tamb\u00e9m pode estar no estado l\u00edquido, ocupando um espa\u00e7o 700 vezes menor do que se estivesse em forma de g\u00e1s! Mas ele tem que estar armazenado numa temperatura de \u0096253 ?C, em sistemas de armazenamento conhecidos como \u0093sistemas criog\u00eanicos\u0094. Acima desta temperatura, o hidrog\u00eanio<\/strong> n\u00e3o pode ser liquefeito, mas pode ser armazenado em forma de g\u00e1s comprimido em cilindros de alta press\u00e3o.<\/p>\n Um exemplo do potencial energ\u00e9tico do Hidrog\u00eanio<\/strong> est\u00e1 na fonte de energia do Sol – comp\u00f5e 30% da massa solar. \u00c9 com a energia do hidrog\u00eanio que o Sol aquece a Terra, favorecendo a vida em nosso planeta. <\/p>\n Como \u00e9 quimicamente muito ativo, est\u00e1 sempre procurando outro elemento para se combinar. Raramente permanece sozinho como um \u00fanico elemento (H2), em suspens\u00e3o ou \u00e0 parte, estando associado ao petr\u00f3leo, carv\u00e3o, \u00e1gua, g\u00e1s natural, prote\u00ednas, entre outros elementos.<\/p>\n As misturas dos gases hidrog\u00eanio<\/strong> e oxig\u00eanio s\u00e3o inflam\u00e1veis, at\u00e9 mesmo explosivos, dependendo da concentra\u00e7\u00e3o. Quando queimado com oxig\u00eanio puro, os \u00fanicos sub-produtos s\u00e3o o calor e a \u00e1gua. Quando queimado com ar, constitu\u00eddo por cerca de 68% de nitrog\u00eanio e 21% de oxig\u00eanio, alguns \u00f3xidos de nitrog\u00eanio (NOX) s\u00e3o formados. Ainda assim, a queima de hidrog\u00eanio com ar produz menos poluentes atmosf\u00e9ricos que os combust\u00edveis f\u00f3sseis (petr\u00f3leo, carv\u00e3o).<\/p>\n A ag\u00eancia espacial dos EUA, a NASA, percebeu estas qualidades do hidrog\u00eanio e o utiliza nos seus projetos espaciais para a propuls\u00e3o dos foguetes, pois estes requerem caracter\u00edsticas n\u00e3o obtidas com outros combust\u00edveis, tais como:<\/strong> o baixo peso, a compacta\u00e7\u00e3o e a capacidade de grande armazenamento de energia. <\/p>\n Quando utilizado em c\u00e9lulas a combust\u00edvel, a \u00e1gua que resulta do processo \u00e9 consumida pelos astronautas!<\/p>\n Decolagem do avi\u00e3o espacial Shuttle da NASA. O hidrog\u00eanio \u00e9 o combust\u00edvel ideal por apresentar baixo peso e capacidade de grande armazenamento de energia. .<\/p>\n Atualmente, a maior parte do hidrog\u00eanio<\/strong> produzido no mundo \u00e9 utilizado como mat\u00e9ria-prima na fabrica\u00e7\u00e3o de produtos como os fertilizantes, na convers\u00e3o de \u00f3leo l\u00edquido em margarina, no processo de fabrica\u00e7\u00e3o de pl\u00e1sticos e no resfriamento de geradores e motores. <\/p>\n Agora, as pesquisas sobre hidrog\u00eanio<\/strong> est\u00e3o concentradas na gera\u00e7\u00e3o de energia el\u00e9trica, t\u00e9rmica e de \u00e1gua pura atrav\u00e9s das c\u00e9lulas a combust\u00edvel! A Energia do Hidrog\u00eanio!<\/p>\n Seguran\u00e7a do Hidrog\u00eanio<\/strong><\/p>\n A vis\u00e3o das pessoas em todo o mundo \u00e9 a de que o hidrog\u00eanio<\/strong> \u00e9 um g\u00e1s perigoso, inflam\u00e1vel e explosivo. Isto \u00e9 verdade. No entanto, ele chega a ser mais seguro em muitas situa\u00e7\u00f5es, quando comparado a outros combust\u00edveis.<\/p>\n A rea\u00e7\u00e3o de uma pessoa ao entrar em contato com o hidrog\u00eanio pela primeira vez, seja em um laborat\u00f3rio ou em um posto de hidrog\u00eanio, \u00e9 dizer:<\/strong> \u0093N\u00e3o vai explodir?\u0094 Na realidade, o hidrog\u00eanio \u00e9 muito explosivo em espa\u00e7os confinados, devido \u00e0 velocidade de queima da sua chama. Por isso, a arquitetura do local onde o hidrog\u00eanio \u00e9 armazenado ou manuseado \u00e9 muito importante, devendo ser bem ventilado.<\/p>\n Uma das vantagens do hidrog\u00eanio<\/strong>, \u00e9 o fato de ter um coeficiente de difus\u00e3o bem alto, ou seja, pode se dispersar rapidamente pelo ar e raramente ocorre a sua explos\u00e3o ao ar livre. Por esta raz\u00e3o, a queima do hidrog\u00eanio ocorre mais rapidamente que a da gasolina ou a do metano. <\/p>\n O hidrog\u00eanio<\/strong> n\u00e3o acumula no ch\u00e3o como ocorre com a gasolina ou GLP (g\u00e1s de cozinha), e por isso n\u00e3o fica queimando por horas. Alguns estudos experimentais, comparando o querosene (combust\u00edvel de avia\u00e7\u00e3o) com o hidrog\u00eanio, sugerem que o fogo em um avi\u00e3o movido a hidrog\u00eanio duraria 10 vezes menos, produziria muito menos calor e se espalharia por uma \u00e1rea muito menor, se comparado \u00e0 bola de fogo causada pelo querosene. Com certeza salvaria vidas caso a explos\u00e3o do avi\u00e3o ocorresse em terra.<\/p>\n Al\u00e9m disso, o hidrog\u00eanio<\/strong> n\u00e3o \u00e9 t\u00f3xico e nem corrosivo, e o vazamento durante o seu transporte n\u00e3o causaria uma cat\u00e1strofe ambiental, como podemos observar toda vez que h\u00e1 vazamento de \u00f3leo em navios petroleiros. <\/p>\n Quanto aos cilindros de armazenamento, eles s\u00e3o muito resistentes e projetados para suportarem at\u00e9 3 vezes a press\u00e3o aconselhada, antes que sofram algum dano. Mesmo no caso de impactos, como no caso de acidente com um ve\u00edculo, os cilindros utilizados s\u00e3o muito resistentes.<\/p>\n Produ\u00e7\u00e3o de Hidrog\u00eanio<\/strong><\/p>\n A produ\u00e7\u00e3o de hidrog\u00eanio<\/strong> em grandes quantidades \u00e9 um dos grandes desafios a serem vencidos, mas n\u00e3o ser\u00e1 por falta de fontes de hidrog\u00eanio! <\/p>\n Atualmente, s\u00e3o produzidos cerca de 500 bilh\u00f5es de metros c\u00fabicos por ano, em press\u00e3o ambiente. Lembre-se que o hidrog\u00eanio \u00e9 um g\u00e1s em temperatura ambiente e ocupa volume, assim como o ar.<\/p>\n A sua principal utiliza\u00e7\u00e3o nos dias de hoje n\u00e3o \u00e9 para a gera\u00e7\u00e3o de energia, mas para a fabrica\u00e7\u00e3o de produtos qu\u00edmicos como pl\u00e1sticos e am\u00f4nia; no resfriamento de motores e geradores, e na ind\u00fastria eletr\u00f4nica. <\/p>\n Al\u00e9m disso, a maior parte do hidrog\u00eanio produzido hoje, \u00e9 a partir de fontes de energia convencionais e poluentes, como:<\/strong><\/p>\n G\u00e1s de carv\u00e3o gaseificado (90 bilh\u00f5es de m3) Para que o hidrog\u00eanio<\/strong> se torne uma fonte de energia realmente sustent\u00e1vel, deve-se promover a sua produ\u00e7\u00e3o a partir de fontes renov\u00e1veis. V\u00e1rias alternativas j\u00e1 existem para produ\u00e7\u00e3o de hidrog\u00eanio em maiores volumes comerciais, como a gaseifica\u00e7\u00e3o da biomassa ou a eletr\u00f3lise. Entretanto, de acordo com o Departamento de Energia dos EUA, somente 5% (20 bilh\u00f5es de m3) do hidrog\u00eanio \u00e9 produzido atualmente a partir destas fontes renov\u00e1veis. <\/p>\n O Brasil e o Canad\u00e1, pa\u00edses que tradicionalmente utilizam a energia das hidrel\u00e9tricas, dever\u00e3o ser grandes produtores de hidrog\u00eanio<\/strong> a partir da eletr\u00f3lise da \u00e1gua.<\/p>\n A eletr\u00f3lise tamb\u00e9m poder\u00e1 ser realizada com a energia e\u00f3lica e solar, al\u00e9m de outras fontes de energia renov\u00e1veis.<\/p>\n Atrav\u00e9s de seu agro-neg\u00f3cio, o Brasil poder\u00e1 produzir hidrog\u00eanio<\/strong> utilizando o \u00e1lcool da cana-de-a\u00e7\u00facar, o biodiesel a partir da soja, girassol, entre outras plantas. A gaseifica\u00e7\u00e3o da biomassa e do lixo urbano (biog\u00e1s) para obten\u00e7\u00e3o do hidrog\u00eanio tamb\u00e9m \u00e9 uma grande oportunidade para o pa\u00eds, especialmente em aterros sanit\u00e1rios e esta\u00e7\u00f5es de esgoto.<\/p>\n Vamos ver quais s\u00e3o as principais formas de se produzir hidrog\u00eanio? <\/strong><\/p>\n Pense a seguir na qual voc\u00ea acha mais interessante para a sua cidade, estado e para o Brasil.<\/p>\n Hidrog\u00eanio atrav\u00e9s da Eletr\u00f3lise<\/strong><\/p>\n A produ\u00e7\u00e3o de hidrog\u00eanio atrav\u00e9s da eletr\u00f3lise \u00e9 bem interessante e relativamente simples. \u00c9 realizada utilizando-se a energia el\u00e9trica para quebrar a mol\u00e9cula de \u00e1gua (H2O) em seus constituintes, o hidrog\u00eanio e o oxig\u00eanio.<\/p>\n O processo mais conhecido comercialmente \u00e9 chamado de \u0093eletr\u00f3lise alcalina\u0094. Este tipo de eletr\u00f3lise \u00e9 indicado para grandes produ\u00e7\u00f5es de hidrog\u00eanio. Para ocorrer a quebra da mol\u00e9cula de \u00e1gua – liga\u00e7\u00e3o entre hidrog\u00eanio e oxig\u00eanio – a tens\u00e3o aplicada deve ser maior que 1,23 volts (uma pilha comum tem 1,5 volts). <\/p>\n Hidrog\u00eanio A Partir dos Biocombust\u00edveis<\/strong><\/p>\n O biocombust\u00edvel \u00e9 uma forma bem interessante de se produzir hidrog\u00eanio e utiliz\u00e1-lo nas c\u00e9lulas a combust\u00edvel. \u00c9 nesse aspecto que o Brasil pode obter bastante proveito com diversas oportunidades! <\/p>\n Podemos obter os biocombust\u00edveis a partir dos aterros sanit\u00e1rios, da gaseifica\u00e7\u00e3o da biomassa, do uso do \u00e1lcool obtido da cana-de-a\u00e7\u00facar (Brasil) ou milho (EUA), e at\u00e9 mesmo a partir do excremento dos animais nas fazendas e do lixo org\u00e2nico em casa!<\/p>\n Hidrog\u00eanio a Partir de Fontes F\u00f3sseis<\/strong><\/p>\n A maior parte da produ\u00e7\u00e3o de hidrog\u00eanio atualmente vem a partir de fontes f\u00f3sseis como o petr\u00f3leo, g\u00e1s natural e carv\u00e3o. Cerca de 40% da produ\u00e7\u00e3o total de hidrog\u00eanio \u00e9 proveniente de processos qu\u00edmicos em ind\u00fastrias e refinarias em que o hidrog\u00eanio \u00e9 obtido como sub-produto.<\/p>\n O hidrog\u00eanio foi o primeiro composto a ser produzido por Theophratus Bombastus von Hohenheim (1493-1541), alquimista su\u00ed\u00e7o, tamb\u00e9m conhecido como Paracelsus, misturando metais com \u00e1cidos. Paracelsus, no entanto, ignorava que o “ar explosivo” produzido atrav\u00e9s dessa rea\u00e7\u00e3o qu\u00edmica fosse o hidrog\u00eanio. <\/p>\n S\u00f3 em 1766, Henry Cavendish reconheceu este g\u00e1s como uma subst\u00e2ncia qu\u00edmica individualizada. Identificou o g\u00e1s libertado a partir da rea\u00e7\u00e3o de metais com \u00e1cidos como sendo inflam\u00e1vel e descobriu que este g\u00e1s produzia \u00e1gua quando \u00e9 queimado na presen\u00e7a de ar. <\/p>\n Foi Antonie Lavoisier que, em 1783, deu nome de hidrog\u00eanio ao elemento qu\u00edmico e provou que a \u00e1gua \u00e9 composta de hidrog\u00eanio e oxig\u00e9nio. <\/p>\n A primeira utiliza\u00e7\u00e3o do hidrog\u00eanio foi em bal\u00f5es. <\/p>\n Embora este elemento seja o mais abundante no Universo, a sua produ\u00e7\u00e3o na Terra \u00e9 relativamente dif\u00edcil, podendo ser obtido por:<\/strong><\/p>\n Eletr\u00f3lise O \u00e1tomo de hidrog\u00eanio \u00e9 o mais simples de entre todos os elementos. O is\u00f3topo mais abundante, o pr\u00f3tio, \u00e9 constitu\u00eddo por um n\u00facleo unicamente com um prot\u00e3o, em torno do qual orbita um eletr\u00e3o. Devido \u00e0 sua simplicidade foi crucial no desenvolvimento dos modelos at\u00f3micos. <\/p>\n Harold C. Urey, descobriu o deut\u00e9rio, um is\u00f3topo do hidrog\u00eanio em que o n\u00facleo \u00e9 constitu\u00eddo por um prot\u00e3o e um neutr\u00e3o, atrav\u00e9s de destila\u00e7\u00f5es repetidas de amostras de \u00e1gua. Devido a esta descoberta, Harold ganhou o pr\u00eamio Nobel em 1934. Este is\u00f3topo do hidrog\u00eanio \u00e9 relevante em in\u00fameras aplica\u00e7\u00f5es, nomeadamente na ind\u00fastria nuclear. Apesar da diferen\u00e7a entre o deut\u00e9rio e o is\u00f3topo mais abundante ser s\u00f3 um neutr\u00e3o, dado que o n\u00facleo do hidrog\u00eanio \u00e9 muito leve, um \u00e1tomo de deut\u00e9rio tem aproximadamente o dobro da massa de um \u00e1tomo de pr\u00f3tio. <\/p>\n Um outro is\u00f3topo de hidrog\u00eanio, o tr\u00edtio, em que o n\u00facleo \u00e9 constitu\u00eddo por um prot\u00e3o e dois neutr\u00f5es, assume uma import\u00e2ncia particular nas rea\u00e7\u00f5es de fus\u00e3o nuclear.<\/p>\n O hidrog\u00eanio \u00e9 um dos elementos com maior import\u00e2ncia no nosso dia a dia. Existem dois \u00e1tomos de hidrog\u00eanio em cada mol\u00e9cula de \u00e1gua e uma boa parte dos \u00e1tomos que constitutem as mol\u00e9culas que suportam a vida s\u00e3o de hidrog\u00eanio. <\/p>\n O hidrog\u00eanio \u00e9 o elemento mais leve, sendo o n\u00facleo do seu is\u00f3topo mais abundante constitu\u00eddo unicamente por um prot\u00e3o. O hidrog\u00eanio \u00e9 o elemento com maior abund\u00e2ncia no Universo conhecido e um dos mais abundantes na Terra. <\/p>\n Para al\u00e9m da sua import\u00e2ncia no mundo natural, \u00e9 tamb\u00e9m de enorme import\u00e2ncia industrial e o seu fornecimento \u00e9 frequentemente um fator limitante na ind\u00fastria. <\/p>\n Elevadas quantidades de hidrog\u00eanio s\u00e3o necess\u00e1rias em industrias qu\u00edmicas e petrol\u00edferas, nomeadamente no processo “Harber” para produ\u00e7\u00e3o de amonia o quinto composto com maior produ\u00e7\u00e3o industrial. <\/p>\n Al\u00e9m da produ\u00e7\u00e3o de amonia o hidrog\u00eanio \u00e9 tamb\u00e9m utilizado na hidrogena\u00e7\u00e3o de gorduras e \u00f3leos, hidroalquila\u00e7\u00f5es, hidrossulfura\u00e7\u00e3o, hidrocraking, bem como na produ\u00e7\u00e3o de metanol entre outras. <\/p>\n O hidrog\u00eanio est\u00e1 atualmente a ser testado como fonte de energia “limpa” para utiliza\u00e7\u00e3o em transportes. A rea\u00e7\u00e3o do hidrog\u00eanio com o oxig\u00eanio, para produzir \u00e1gua, realizada em c\u00e9lulas de combust\u00edveis \u00e9 uma das formas mais promissoras para gerar energia para autom\u00f3veis, evitando a liberta\u00e7\u00e3o de gases com efeito de estufa, ao contr\u00e1rio do que acontece com os motores atuais que utilizam a combust\u00e3o de hidrocarbonetos de origem f\u00f3ssil. <\/p>\n Uma outra enorme promessa do hidrog\u00eanio ao n\u00edvel da energia \u00e9 a fus\u00e3o nuclear. Este processo, que alimenta a maior parte das estrelas que brilham no firmamento, produz h\u00e9lio a partir de n\u00facleos de hidrog\u00eanio, libertando enormes quantidades de energia. Esta rea\u00e7\u00e3o, que j\u00e1 foi utilizada, na sua forma “descontrolada” nas bombas de hidrog\u00eanio, se for levada a cabo de uma forma controlada poder\u00e1 permitir ter uma fonte de energia quase inesgot\u00e1vel. <\/p>\n Outras aplica\u00e7\u00f5es relevantes do hidrog\u00eanio s\u00e3o: <\/strong><\/p>\n Produ\u00e7\u00e3o de \u00e1cido cloridr\u00edco (HCl) Nas estrelas, o hidrog\u00eanio<\/strong> \u00e9 convertido em h\u00e9lio pela fus\u00e3o nuclear, processo que proporciona energia das estrelas, entre elas o Sol.<\/p>\n Na Terra, est\u00e1 presente em todas as subst\u00e2ncias animais e vegetais, na forma de compostos em que se combina com o carbono e outros elementos.<\/p>\n O hidrog\u00eanio<\/strong> \u00e9 um elemento do s\u00edmbolo H, \u00e9 o mais simples de todos os elementos qu\u00edmicos, pois est\u00e1 constitu\u00eddo de um pr\u00f3ton e um el\u00e9tron que gira ao seu redor. Embora na terra ocupe o nono lugar entre os elementos em termos de ocorr\u00eancia, correspondendo a 0,9% da massa do planeta, \u00e9 o mais abundante no universo, pois apresenta cerca de 75% de toda a massa c\u00f3smica.<\/p>\n Propriedades f\u00edsicas e qu\u00edmicas<\/strong><\/p>\n O hidrog\u00eanio \u00e9 uma subst\u00e2ncia simples, presente em abund\u00e2ncia na superf\u00edcie terrestre em combina\u00e7\u00e3o com os outros elementos e, em especial, na \u00e1gua. Em seu estado molecular, H2, como se encontra na natureza, constitui-se de dois \u00e1tomos de hidrog\u00eanio, ligados por conval\u00eancia, e faz parte das emana\u00e7\u00f5es vulc\u00e2nicas em propor\u00e7\u00f5es reduzidas.<\/p>\n O hidrog\u00eanio molecular, o g\u00e1s mais leve que se conhece, \u00e9 incolor, inodoro, ins\u00edpido e insol\u00favel em \u00e1gua. Sua densidade \u00e9 14 vezes menor que a do ar. Ao esfri\u00e1-lo com ar liquefeito e comprimi-lo fortemente, obt\u00eam-se hidrog\u00eanio l\u00edquido, que entra em ebuli\u00e7\u00e3o a -258,8\u00ba C \u00e0 press\u00e3o atmosf\u00e9rica.<\/p>\n Distinguem-se dois tipos de hidrog\u00eanio molecular, em fun\u00e7\u00e3o do sentido de rota\u00e7\u00e3o de seu n\u00facleo ou spin nuclear. Estas variedades s\u00e3o o para-hidrog\u00eanio, menos energ\u00e9tico e com diferentes sentidos de rota\u00e7\u00e3o dos n\u00facleos dos \u00e1tomos, e o orto-hidrog\u00eanio, de maior energia e com giros an\u00e1logos. Em temperatura ambiente, a propor\u00e7\u00e3o normal \u00e9 de tr\u00eas partes do segundo para uma do primeiro.<\/p>\n O hidrog\u00eanio at\u00f4mico n\u00e3o se encontra livre na natureza, mas sim combinado em grande n\u00famero de compostos. \u00c9 um elemento de grande instabilidade e, conseq\u00fcentemente, muito reativo, que tende a ajustar seu estado eletr\u00f4nico de diversas formas. Quando perde um el\u00e9tron, constitui um c\u00e1tion H+, que \u00e9 na realidade um pr\u00f3ton. Em outros casos se produz por meio do ganho de um el\u00e9tron para formar o \u00e2nion h\u00eddrico H\u00af, presente apenas em combina\u00e7\u00f5es com metais alcalinos e acalinos-terrosos.<\/p>\n Is\u00f3topos do hidrog\u00eanio<\/strong><\/p>\n A estrutura at\u00f4mica do hidrog\u00eanio, a mais simples de todos os elementos qu\u00edmicos, apresenta um pr\u00f3ton, o carga positiva, no n\u00facleo, e um el\u00e9tron, ou carga negativa, na camada externa. Seu peso at\u00f4mico na escala comparativa externa. Seu peso at\u00f4mico na escala comparativa \u00e9 de 1,00797. A diferen\u00e7a entre esse valor e o observado para o peso do hidrog\u00eanio em seus compostos fez com que alguns qu\u00edmicos pensassem que n\u00e3o se tratava de um erro de medida, mas sim do peso combinado de \u00e1tomos de hidrog\u00eanio de pesos diferentes, ou seja, de is\u00f3topos do hidrog\u00eanio. O qu\u00edmico americano Halo Clauton Urey, pr\u00eamio Nobel de qu\u00edmica em 1934, e dois colaboradores detectaram, no res\u00edduo de destila\u00e7\u00e3o do hidrog\u00eanio l\u00edquido, um hidrog\u00eanio mais pesado. Esse hidrog\u00eanio mais pesado, o deut\u00e9rio, 2H ou D, tem um n\u00eautron junto ao pr\u00f3ton do n\u00facleo. Seu n\u00famero at\u00f4mico \u00e9 o mesmo do hidrog\u00eanio normal, mais o peso \u00e9 2,0147.<\/p>\n Existe outro tipo de hidrog\u00eanio, o tr\u00edcio, 3H ou T, com dois n\u00fameros at\u00f4micos no n\u00facleo, al\u00e9m do pr\u00f3ton, presente em quantidades m\u00ednimas na \u00e1gua natural. O tr\u00edcio \u00e9 formado continuamente nas altas camadas da atmosfera por rea\u00e7\u00f5es induzidas por raios c\u00f3smicos.<\/p>\n Obten\u00e7\u00e3o e aplica\u00e7\u00e3o<\/strong><\/p>\n Em pequenas quantidades, o hidrog\u00eanio \u00e9 normalmente produzido pela a\u00e7\u00e3o do zinco sobre o \u00e1cido sulf\u00farico. Entre outros processos de produ\u00e7\u00e3o industrial, cite-se a a\u00e7\u00e3o do vapor ou do oxig\u00eanio sobre hidrocarbonetos como o metano. Em 1783 e a segunda guerra mundial, o hidrog\u00eanio foi usado para encher bal\u00f5es, ainda que, no caso de dirig\u00edveis para passageiros, o h\u00e9lio tenha a vantagem de n\u00e3o ser inflam\u00e1vel. Atualmente sua principal aplica\u00e7\u00e3o \u00e9 na s\u00edntese do amon\u00edaco e do metanol na difus\u00e3o do petr\u00f3leo. Outra aplica\u00e7\u00e3o importante \u00e9 na hidrogeniza\u00e7\u00e3o de subst\u00e2ncias org\u00e2nicas para produ\u00e7\u00e3o de solventes, produtos qu\u00edmicos industriais e alimentos como a margarina e gordura vegetal. Em outros campos da ind\u00fastria qu\u00edmica e metal\u00fargica, emprega-se tamb\u00e9m o hidrog\u00eanio na fase de redu\u00e7\u00e3o para metal.<\/p>\n Em outro contexto, a explos\u00e3o de uma bomba de hidrog\u00eanio, tamb\u00e9m chamada termonuclear, \u00e9 causada pela colis\u00e3o e fus\u00e3o de n\u00facleos leves de hidrog\u00eanio, deut\u00e9rio e tr\u00edcio. A obten\u00e7\u00e3o de um meio de controlar a rea\u00e7\u00e3o de fus\u00e3o pode levar a uma fonte de energia praticamente inesgot\u00e1vel, j\u00e1 que tem como combust\u00edvel a \u00e1gua do mar, de alt\u00edssimo rendimento e grande pureza, por n\u00e3o gerar subprodutos.<\/p>\n O hidrog\u00eanio<\/strong> \u00e9 o elemento de menor densidade porque seu \u00e1tomo tem a estrutura mais simples. O n\u00facleo do \u00e1tomo de hidrog\u00eanio<\/strong> \u00e9 constitu\u00eddo por apenas um pr\u00f3ton, part\u00edcula de carga el\u00e9trica positiva. Em torno do n\u00facleo orbita um \u00fanico el\u00e9tron com uma carga negativa. Tem a propriedade de bom condutor de calor e eletricidade. Seu peso at\u00f4mico \u00e9 1,0008 e seu s\u00edmbolo \u00e9 H. Seu ponto de fus\u00e3o \u00e9 260\u00baC e seu ponto de ebuli\u00e7\u00e3o \u00e9 252\u00baC. Quando esse el\u00e9tron \u00e9 removido, obt\u00e9m-se o \u00edon hidrog\u00eanio.<\/p>\n O hidrog\u00eanio<\/strong> \u00e9 extremamente inflam\u00e1vel. Quando misturado com oxig\u00eanio, forma uma mistura explosiva que se inflama com muita facilidade, desprendendo grande quantidade de calor.<\/p>\n Muitas estrelas, cometas e planetas s\u00e3o feitos de hidrog\u00eanio<\/strong> ou cont\u00eam grandes porcentagens desse elemento. Acredita-se que o hidrog\u00eanio tenha sido o primeiro elemento na forma\u00e7\u00e3o do Universo.<\/p>\n O hidrog\u00eanio<\/strong> pode ser empregado como combust\u00edvel, com vantagem de n\u00e3o causar polui\u00e7\u00e3o, porque quando \u00e9 queimado no ar produz somente \u00e1gua. Seria a melhor fonte energ\u00e9tica do mundo, se n\u00e3o fossem dois problemas ligados as suas t\u00e9cnicas de produ\u00e7\u00e3o e fabrica\u00e7\u00e3o.<\/p>\n 1\u00ba m\u00e9todo:<\/strong> eletr\u00f3lise da \u00e1gua. \u00c1gua, sob a a\u00e7\u00e3o de corrente continua (eletricidade) se quebra, formando hidrog\u00eanio e oxig\u00eanio. O m\u00e9todo gasta muita eletricidade e \u00e9 caro, e al\u00e9m disso, \u00e9 dif\u00edcil guardar o g\u00e1s hidrog\u00eanio<\/strong> para us\u00e1-lo, pois ele \u00e9 gasoso e esta a press\u00e3o ambiente. \u00c9 necess\u00e1rio comprimi-lo muito para coloc\u00e1-lo em cilindros, para armazen\u00e1-lo. O hidrog\u00eanio e o oxig\u00eanio s\u00e3o usados nos motores de propuls\u00e3o das espa\u00e7onaves e tamb\u00e9m no seu interior, para produzir eletricidade e \u00e1gua pot\u00e1vel.<\/p>\n As duas fus\u00f5es que at\u00e9 agora s\u00e3o as mais desenvolvidas s\u00e3o os is\u00f3topos de hidrog\u00eanio contendo materiais como a \u00e1gua em quantidade suficiente para produzir toda a energia que a sociedade necessita por bilh\u00f5es de anos.<\/p>\n O tr\u00edtio apresenta tr\u00eas part\u00edculas em seu n\u00facleo at\u00f4mico:<\/strong> um pr\u00f3ton e dois n\u00eautrons. \u00c9 um is\u00f3topo radiativo obtido artificialmente, embora tamb\u00e9m ocorra na natureza, por\u00e9m em quantidades muito pequenas. A rea\u00e7\u00e3o que ocorre com probabilidade e \u00e0 menor temperatura envolve a fus\u00e3o de um deut\u00e9rio com um tr\u00edtio para formar um H\u00e9lio (He4) e um n\u00eautron.<\/p>\n A segunda rea\u00e7\u00e3o que promete, envolve a fus\u00e3o de dois deut\u00e9rios. Essa tem duas op\u00e7\u00f5es com probabilidades iguais. Enquanto a rea\u00e7\u00e3o do deut\u00e9rio \u0096 deut\u00e9rio \u00e9 a \u00fanica que poderia durar al\u00e9m da vida esperada para o Sol, \u00e9 de alguma forma mais f\u00e1cil produzir a rea\u00e7\u00e3o deut\u00e9rio \u0096 tr\u00edtio, que sozinha seria o suficiente por milhares de anos, e que forneceria a maior parte de energia da pr\u00f3xima gera\u00e7\u00e3o de aparelhos de pesquisa.<\/p>\n Uma grande parcela de hidrog\u00eanio \u00e9 tamb\u00e9m consumida na produ\u00e7\u00e3o de metanol. Diferentes tipos de combust\u00edveis podem ser produzidos tratando-se o carv\u00e3o, os \u00f3leos pesados, o alcatr\u00e3o e o piche com hidrog\u00eanio. Este processo chama-se hidrogena\u00e7\u00e3o.<\/p>\n Se voc\u00ea tem um material radioativo (exemplo ur\u00e2nio, pol\u00f4nio, radio, plut\u00f4nio) ele se decomp\u00f5e emitido n\u00facleos de h\u00e9lio (particulares alfa), part\u00edculas beta, n\u00eautrons ou radia\u00e7\u00e3o eletromagn\u00e9tica de alt\u00edssima freq\u00fc\u00eancia (radia\u00e7\u00e3o gama). A part\u00edcula emitida depende do material. Este processo se chama fiss\u00e3o nuclear. <\/p>\n Quando a part\u00edcula emitida bate em outro n\u00facleo de \u00e1tomo de outro material, por exemplo, a part\u00edcula alfa do ur\u00e2nio bate nos \u00e1tomos de plut\u00f4nio, eles, ur\u00e2nio e plut\u00f4nio reagem entre si, produzindo novos elementos qu\u00edmicos e mais part\u00edculas de todos os tipos e muita energia. \u00c9 o que se chama recado em cadeia, pois part\u00edculas produzem mais e mais part\u00edculas, e a velocidade da rea\u00e7\u00e3o aumenta. Se o hidrog\u00eanio<\/strong> for usado com alvo para essas part\u00edculas, esse hidrog\u00eanio \u00e9 consumido e transformado em energia. E o que ocorre em um tipo de bomba de hidrog\u00eanio, aquela que os americanos jogaram sobre o Jap\u00e3o na Segunda Guerra Mundial.<\/p>\n Vamos supor que voc\u00ea queria aproveitar a energia. \u00c9 necess\u00e1rio moderar a rea\u00e7\u00e3o em cadeia, diminuindo sua velocidade. <\/p>\n O que se usa?<\/strong> <\/p>\n Barras de grafite (o tipo de cavalo usado nas lapiseiras), barras de c\u00e1dmio (um metal do grupo do c\u00e1lcio), \u00e1gua pesada ( \u00e1gua deuterrada) ou simplesmente, \u00e1gua comum, em grande volume. Como a rea\u00e7\u00e3o em cadeia ficou lenta, o conjunto n\u00e3o explode, mas produz calor que gera vapor, que pode ser transformado em energia.<\/p>\n Na fus\u00e3o nuclear dois \u00e1tomos de hidrog\u00eanio<\/strong>, proveniente, por exemplo do g\u00e1s hidrog\u00eanio<\/strong>, H2, ao serem submetidos a alt\u00edssima temperatura (na aus\u00eancia de elementos que reajam com ele, como oxig\u00eanio se fundem formando um n\u00facleo de g\u00e1s h\u00e9lio. \u00e9 o que se chama fus\u00e3o nuclear, que vai atuar sobre mais hidrog\u00eanio, portanto \u00e9 tamb\u00e9m uma rea\u00e7\u00e3o em cadeia. Ocorre por exemplo, no sol, e essa rea\u00e7\u00e3o \u00e9 respons\u00e1vel, pelo calor e luz do sol. Portanto o hidrog\u00eanio pode ser aproveitado para gerar energia qu\u00edmica e tamb\u00e9m energia nuclear.<\/p>\n Em quase todos os tipos de fus\u00e3o entre n\u00facleos de luz, uma por\u00e7\u00e3o de sua massa \u00e9 transformada em energia cin\u00e9tica da rea\u00e7\u00e3o dos produtos, ou em part\u00edculas gamma. As part\u00edculas gamma e a energia cin\u00e9tica liberada no processo atingem o interior stellar, o mantendo a altas temperaturas (maior que 10 milh\u00f5es K) necess\u00e1rios para continuar a fus\u00e3o. Tais condi\u00e7\u00f5es, onde a energia t\u00e9rmica \u00e9 suficiente para uni-los apesar de sua repuls\u00e3o eletrost\u00e1tica, s\u00e3o chamadas termonuclear.<\/p>\n Esse processo, que tem tornado as estrelas mais energ\u00e9ticas por bilh\u00f5es de anos, tem claro potencial como fonte poderosa na Terra, e cientistas t\u00eam trabalhado d\u00e9cadas com o objetivo de usar a fus\u00e3o termonuclear para produzir for\u00e7a \u00fatil.<\/p>\n Para um quase inesgot\u00e1vel suprimento de combust\u00edvel, a fus\u00e3o tem outros atrativos:<\/strong> \u00e9 ambientalmente benigna, a cinza resultante \u00e9 inofensiva h\u00e9lio e hidrog\u00eanio. <\/p>\n Por n\u00e3o ser uma rea\u00e7\u00e3o em cadeia, a fus\u00e3o n\u00e3o pode sair do controle e qualquer problema faria com que o plasma se extinguisse.<\/p>\n N\u00e3o \u00e9 f\u00e1cil decidir a posi\u00e7\u00e3o a atribuir ao hidrog\u00eanio<\/strong> na Tabela Peri\u00f3dica, uma vez que n\u00e3o se encaixa em nenhum dos grupos. Por vezes \u00e9 colocado no topo do grupo I (metais alcalinos) e, realmente, tendo em conta a sua natureza eletropositiva, insere-se melhor neste grupo do que em qualquer outro. Outras vezes, o seu comportamento assemelha-se ao dos halog\u00eaneos, aceitando um segundo el\u00e9tron para formar um \u00edon mononegativo. <\/p>\n De fato, a estrutura at\u00f4mica do hidrog\u00eanio (um n\u00facleo com carga unit\u00e1ria positiva e um el\u00e9tron) \u00e9 t\u00e3o diferente de qualquer outro elemento, que se justifica coloc\u00e1-lo num local especial da Tabela Peri\u00f3dica, n\u00e3o o associando a qualquer grupo em particular. <\/p>\n Propriedades do Elemento<\/strong><\/p>\n Nome:<\/strong> Hidrog\u00eanio Propriedades At\u00f4micas<\/strong><\/p>\n Massa At\u00f4mica:<\/strong> 1.00794 Pauling:<\/strong> 2.2 Eletroafinidade:<\/strong> 72.8 kJ mol-1 Slater:<\/strong> 1 Raios: <\/strong><\/p>\n H 1 -: <\/strong>154 pm Propriedades Eletr\u00f4nicas<\/strong><\/p>\n Energias de Ioniza\u00e7\u00e3o At\u00f4micas: <\/strong><\/p>\n 1s :<\/strong> 1312 kJ mol-1 <\/p>\n<\/blockquote>\n Energias de Ioniza\u00e7\u00e3o Sucessivas: <\/strong><\/p>\n H <\/strong>-\u009b<\/i><\/strong> H + : <\/strong>1312 kJ mol-1 <\/p>\n<\/blockquote>\n Propriedades da Subst\u00e2ncia Elementar<\/strong><\/p>\n Subst\u00e2ncia Elementar Mais Comum:<\/strong> Hd2 Propriedades Termodin\u00e2micas<\/strong><\/p>\n Ponto de Fus\u00e3o: <\/strong>14 K Calor de: <\/strong><\/p>\n Fus\u00e3o: <\/strong>0.12 kJ mol-1 Hidrog\u00eanio: <\/strong>Hist\u00f3ria<\/p>\n Sabe-se de h\u00e1 longa data que, quando o ferro se “dissolve” em \u00e1cido sulf\u00farico dilu\u00eddo se produz um g\u00e1s. No s\u00e9culo XVI, o alquimista Paracelsus descreveu este fen\u00f4meno de uma forma interessante. Escreveu que, quando o \u00e1cido atua sobre o ferro, “surge um ar que \u00e9 expulso como uma rajada de vento”. <\/p>\n Van Helmot descreveu este g\u00e1s como uma peculiar variedade de ar, que era combust\u00edvel mas n\u00e3o suportava a combust\u00e3o. Contudo, as suas ideias eram um pouco difusas, uma vez que confundiu o hidrog\u00eanio<\/strong> com outros gases como o metano, ou o di\u00f3xido de carbono que igualmente n\u00e3o sustentam a combust\u00e3o. <\/p>\n Priestley, e genericamente todos os autores at\u00e9 1783, usou o termo ar inflam\u00e1vel para descrever este g\u00e1s, bem como os hidrocarbonetos, o sulfito de hidrog\u00eanio, o mon\u00f3xido de carbono e outros gases combust\u00edveis. <\/p>\n H. Cavendish (1766) mostrou que o ar inflam\u00e1vel produzido pela a\u00e7\u00e3o dos \u00e1cidos sulf\u00farico ou clor\u00eddrico dilu\u00eddos sobre metais como o ferro, zinco e estanho era uma subst\u00e2ncia distinta e bem definida a que A. L. Lavoisier (1783) chamou “hidrog\u00e9nio”. <\/p>\n Hidrog\u00eanio: <\/strong>Ocorr\u00eancia<\/p>\n O hidrog\u00eanio<\/strong> gasoso surge na Natureza em quantidades comparativamente pequenas. <\/p>\n A atmosfera cont\u00e9m cerca de uma parte de hidrog\u00eanio<\/strong> para 15000 a 20000 de ar (em n\u00famero de mol\u00e9culas), embora a propor\u00e7\u00e3o deste g\u00e1s aumente com a altitude. <\/p>\n Os gases emitidos por vulc\u00f5es, minas de carv\u00e3o e po\u00e7os de petr\u00f3leo muitas vezes cont\u00eam hidrog\u00eanio<\/strong>.<\/p>\n Apesar disto, o \n
\n 2)<\/strong> s\u00edntese ou ixida\u00e7\u00e3o parcial.<\/p>\n<\/blockquote>\nUsos do Hidrog\u00eanio<\/h4>\n
\n
\n Combust\u00e3o limpa: <\/strong>Quando da queima do hidrog\u00eanio ele se recombina com o oxig\u00eanio, gerando \u00e1gua e muita energia. Pequenas quantidade de \u00f3xido de nitrog\u00eanio \u00e9 produzido, mas comparado com outros combust\u00edveis, \u00e9 muito pouco.
\n Grande poder energ\u00e9tico: <\/strong>A densidade energ\u00e1tica do hidrog\u00eanio \u00e9 de 38 kWh\/Kg. A gasolina que \u00e9 considerada muito energ\u00e9tica s\u00f3 gera 14 kWh\/kg, \u00e9 desejavel maior densidade por que facilita o armazenamento e transporte.
\n Armazenamento econ\u00f4mico: <\/strong>Quando n\u00e3o h\u00e1 demanda de energia costuma-se bombear o \u00e1gua para lugares mais altos de forma a utiliz\u00e1-la quando necess\u00e1rio. Usando o Hidrog\u00eanio, podemos armazen\u00e1-lo l\u00edquido(20 K). A densidade energ\u00e9tica \u00e9 muito maior na forma l\u00edquida, e \u00e9 muito mais f\u00e1cil de resfria e manter o Hidrog\u00eanio a essa temperatura do que bombear \u00e1gua.
\n Transporte: <\/strong>As linhas de g\u00e1s natural podem ser usadas para o transporte de g\u00e1s hidrog\u00eanio<\/strong>. Para a mesma necessidade de energia precisa-se de tr\u00eas vezes menos Hidrog\u00eanio, que pode ser bombeado at\u00e9 tr\u00eas vezes mais r\u00e1pido. Os tubos podem ser mais eficientes e baratos do que enviar energia el\u00e9trica a grandes dist\u00e2ncias.
\n Energias renov\u00e1veis: <\/strong>Grande parte das energias renov\u00e1veis dependem do clima para funcioanar bem, o Hidrog\u00eanio poderia ser gerado nessas usinas el\u00e9tricas quando houvesse boas condi\u00e7\u00f5es de tempo ent\u00e3o, e usado somente quando fosse fosse preciso.<\/p>\n<\/blockquote>\nG\u00e1s Hidrog\u00eanio – Propriedades<\/h4>\n
G\u00e1s Hidrog\u00eanio – Composi\u00e7\u00e3o<\/h4>\n
\n
\n G\u00e1s natural (240 bilh\u00f5es de m3)
\n Reforma de petr\u00f3leo (150 bilh\u00f5es de m3)<\/p>\n<\/blockquote>\nG\u00e1s Hidrog\u00eanio – Hist\u00f3ria<\/h4>\n
\n
\n Rea\u00e7\u00f5es de metais com \u00e1cidos
\n Rea\u00e7\u00f5es de carv\u00e3o ou hidrocarbonetos com vapor de \u00e1gua a alta temperatura. <\/p>\n<\/blockquote>\nAplica\u00e7\u00e3o<\/h4>\n
\n
\n Combust\u00edvel para foguet\u00f5es
\n Arrefecimento de rotores em geradores el\u00e9tricos em postos de energia, visto que o hidrog\u00eanio possui uma elevada condutividade t\u00e9rmica
\n No estado l\u00edquido \u00e9 utilizado em investiga\u00e7\u00f5es criog\u00eanicas, incluindo estudos de supercondutividade
\n Como \u00e9 14,5 vezes mais leve que o ar e por isso \u00e9 usado muitas vezes como agente de eleva\u00e7\u00e3o em bal\u00f5es e zeppelins, embora esta utiliza\u00e7\u00e3o seja reduzida devido ao riscos de trabalhar com grandes quantidades de hidrog\u00eanio, que foi bem patente no acidente que destruiu o zeppelin “Hindenburg” em 1937.
\n O deut\u00e9rio, um is\u00f3topo do hidrog\u00eanio em que o n\u00facleo \u00e9 constitu\u00eddo por um prot\u00e3o e um neutr\u00e3o, \u00e9 utilizado, na forma da chamada “\u00e1gua pesada” em fiss\u00e3o nuclear como moderador de neutr\u00f5es
\n Compostos de deut\u00e9rio possuem aplica\u00e7\u00f5es na qu\u00edmica e na biologia em estudos de rea\u00e7\u00f5es utilizando o efeito isot\u00f3pico. <\/p>\n<\/blockquote>\nG\u00e1s Hidrog\u00eanio – Elemento Qu\u00edmico do S\u00edmbolo H<\/h4>\n
O hidrog\u00eanio como fonte de energia<\/h4>\n
\n
\n 2\u00ba m\u00e9todo:<\/strong> decomposi\u00e7\u00e3o da \u00e1gua, em presen\u00e7a de \u00e1cido clor\u00eddrico ou de \u00e1gua na forma de vapor super aquecido, (n\u00e3o precisa do \u00e1cido) por ferro met\u00e1lico (ferro mesmo, ferro velho). A\u00ed o g\u00e1s \u00e9 recolhido e facilmente comprido e colocado em cilindros (\u00e9 tipo um botij\u00e3o de g\u00e1s, s\u00f3 que industrial). O m\u00e9todo e econ\u00f4mico, barato, mas os res\u00edduos contendo ferro ou \u00e1cido clor\u00eddrico s\u00e3o poluentes, portanto, a grande vantagem do hidrog\u00eanio n\u00e3o ser poluente \u00e9 diminu\u00edda.<\/p>\n<\/blockquote>\nG\u00e1s Hidrog\u00eanio – Tabela Peri\u00f3dica<\/h4>\n
\n
\nN\u00famero At\u00f3mico:<\/strong> 1
\nS\u00edmbolo Qu\u00edmico:<\/strong> H <\/p>\n<\/blockquote>\n\n
\nEletronegatividade:<\/strong> <\/p>\n\n
\nAbsoluta:<\/strong> 7.18 eV <\/p>\n<\/blockquote>\n
\nPolarizabilidade: <\/strong>0.7 \u00c53
\nCarga Nuclear Efetiva:<\/strong> <\/p>\n\n
\nClementi:<\/strong> 1
\nFroese Fischer:<\/strong> 1 <\/p>\n<\/blockquote>\n\n
\nAt\u00f4mico:<\/strong> 78 pm
\nCovalente:<\/strong> 30 pm
\nVan der Waals:<\/strong> 120 pm
\nH 1 +: <\/strong>1×10-05 pm <\/p>\n<\/blockquote>\n<\/blockquote>\n\n
\n
\n
\u00cdons Comuns : H 1 -, H 1 + <\/h5>\n<\/blockquote>\n
\n
\nClasse de Subst\u00e2ncias Elementares:<\/strong> N\u00e3o Metal
\nOrigem: <\/strong>Natural
\nEstado F\u00edsico:<\/strong> G\u00e1s
\nDensidade [11K]: <\/strong>76 kg m-3
\nPre\u00e7o: <\/strong>1920$
\nRede Cristalina:<\/strong> hexagonal de empacotamento compactotetragonal <\/p>\n<\/blockquote>\n\n
\nPonto de Ebuli\u00e7\u00e3o: <\/strong>20 K
\nConductividade T\u00e9rmica [300K]: <\/strong>0.1815 W m-1K-1 <\/p>\n\n
\nVaporiza\u00e7\u00e3o:<\/strong> 0.46 kJ mol-1
\nAtomiza\u00e7\u00e3o:<\/strong> 218 kJ mol-1 <\/p>\n<\/blockquote>\n<\/blockquote>\n