ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ
ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ
ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਬ੍ਰਹਿਮੰਡ ਵਿੱਚ ਸਭ ਤੋਂ ਵੱਧ ਮਾਤਰਾ ਵਿੱਚ ਮਿਲਣ ਵਾਲਾ ਤੱਤ ਹੈ, ਜੋ ਸਾਰੇ ਪਰਮਾਣੂਆਂ ਦਾ ਲਗਭਗ 92% ਬਣਾਉਂਦਾ ਹੈ। ਇਹ ਸਭ ਤੋਂ ਹਲਕਾ ਅਤੇ ਸਭ ਤੋਂ ਬੁਨਿਆਦੀ ਤੱਤ ਹੈ, ਜਿਸਦਾ ਪਰਮਾਣੂ ਨੰਬਰ 1 ਹੈ। ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਦੇ ਇੱਕ ਪ੍ਰੋਟੋਨ ਅਤੇ ਇੱਕ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਨ ਹੁੰਦੇ ਹਨ, ਅਤੇ ਇਸਦੇ ਸਭ ਤੋਂ ਆਮ ਆਈਸੋਟੋਪ ਵਿੱਚ ਕੋਈ ਨਿਊਟ੍ਰੋਨ ਨਹੀਂ ਹੁੰਦਾ। ਇਹ ਇੱਕ ਬੇਰੰਗ, ਬਿਨਾਂ ਗੰਧ ਵਾਲੀ, ਬਿਨਾਂ ਸਵਾਦ ਵਾਲੀ, ਗੈਰ-ਧਾਤਵੀ ਗੈਸ ਹੈ ਜਿਸਦਾ ਰਸਾਇਣਕ ਚਿੰਨ੍ਹ H ਹੈ। ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਬਹੁਤ ਜ਼ਿਆਦਾ ਜਲਣਸ਼ੀਲ ਹੈ ਅਤੇ ਯੋਗਿਕ ਬਣਾਉਣ ਲਈ ਬਹੁਤ ਸਾਰੇ ਹੋਰ ਤੱਤਾਂ ਨਾਲ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ ਕਰ ਸਕਦਾ ਹੈ। ਇਸਦੀ ਵਰਤੋਂ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨਾਂ ਵਿੱਚ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ, ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਰਾਕੇਟਾਂ, ਫਿਊਲ ਸੈੱਲਾਂ ਲਈ ਬਾਲਣ, ਅਤੇ ਖਾਦਾਂ, ਪਲਾਸਟਿਕ ਅਤੇ ਹੋਰ ਰਸਾਇਣਾਂ ਦੇ ਉਤਪਾਦਨ ਵਿੱਚ ਸ਼ਾਮਲ ਹੈ।
ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਦੇ ਭੌਤਿਕ ਗੁਣ
ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਦੇ ਭੌਤਿਕ ਗੁਣ
ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਬ੍ਰਹਿਮੰਡ ਵਿੱਚ ਸਭ ਤੋਂ ਵੱਧ ਮਾਤਰਾ ਵਿੱਚ ਮਿਲਣ ਵਾਲਾ ਤੱਤ ਹੈ ਅਤੇ ਪੀਰੀਅਡਿਕ ਟੇਬਲ ‘ਤੇ ਪਹਿਲਾ ਤੱਤ ਹੈ। ਇਹ ਇੱਕ ਬੇਰੰਗ, ਬਿਨਾਂ ਗੰਧ ਵਾਲੀ, ਬਿਨਾਂ ਸਵਾਦ ਵਾਲੀ, ਅਤੇ ਗੈਰ-ਧਾਤਵੀ ਗੈਸ ਹੈ ਜਿਸਦਾ ਰਸਾਇਣਕ ਚਿੰਨ੍ਹ H ਹੈ। ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਦਾ ਪਰਮਾਣੂ ਨੰਬਰ 1 ਹੈ, ਜਿਸਦਾ ਮਤਲਬ ਹੈ ਕਿ ਇਸਦੇ ਨਾਭਿਕ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਪ੍ਰੋਟੋਨ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਇਸਦਾ ਇੱਕ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਨ ਅਤੇ ਇੱਕ ਨਿਊਟ੍ਰੋਨ ਵੀ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਹਾਲਾਂਕਿ ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਦੇ ਆਈਸੋਟੋਪਾਂ ਵਿੱਚ ਨਿਊਟ੍ਰੋਨਾਂ ਦੀ ਗਿਣਤੀ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਹੋ ਸਕਦੀ ਹੈ।
ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਦੇ ਭੌਤਿਕ ਗੁਣਾਂ ਵਿੱਚ ਸ਼ਾਮਲ ਹਨ:
- ਪਰਮਾਣੂ ਨੰਬਰ: 1
- ਪਰਮਾਣੂ ਭਾਰ: 1.008
- ਪਿਘਲਣ ਦਰਜਾ: -259.14 °C (-434.45 °F)
- ਉਬਾਲ ਦਰਜਾ: -252.87 °C (-423.17 °F)
- ਘਣਤਾ: 0.0899 g/L (0 °C ਅਤੇ 1 atm ‘ਤੇ)
- ਪਾਣੀ ਵਿੱਚ ਘੁਲਣਸ਼ੀਲਤਾ: 1.6 mg/L (0 °C ‘ਤੇ)
- ਤਾਪੀ ਚਾਲਕਤਾ: 0.182 W/m·K
- ਬਿਜਲਈ ਚਾਲਕਤਾ: 0.0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000
ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਕੀ ਹੈ?
ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਪੀਰੀਅਡਿਕ ਟੇਬਲ ਵਿੱਚ ਪਹਿਲਾ ਤੱਤ ਹੈ, ਜਿਸਦਾ ਰਸਾਇਣਕ ਚਿੰਨ੍ਹ H ਹੈ। ਇਹ ਬ੍ਰਹਿਮੰਡ ਵਿੱਚ ਸਭ ਤੋਂ ਵੱਧ ਮਾਤਰਾ ਵਿੱਚ ਮਿਲਣ ਵਾਲਾ ਤੱਤ ਹੈ, ਜੋ ਸਾਰੇ ਪਦਾਰਥ ਦਾ ਲਗਭਗ 93% ਬਣਾਉਂਦਾ ਹੈ। ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਇੱਕ ਬੇਰੰਗ, ਬਿਨਾਂ ਗੰਧ ਵਾਲੀ, ਬਿਨਾਂ ਸਵਾਦ ਵਾਲੀ, ਗੈਰ-ਧਾਤਵੀ ਗੈਸ ਹੈ ਜਿਸਦਾ ਸਾਰੇ ਤੱਤਾਂ ਵਿੱਚੋਂ ਸਭ ਤੋਂ ਘੱਟ ਉਬਾਲ ਦਰਜਾ ਅਤੇ ਸਭ ਤੋਂ ਘੱਟ ਘਣਤਾ ਹੈ।
ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਦੇ ਗੁਣ
- ਪਰਮਾਣੂ ਨੰਬਰ: 1
- ਪਰਮਾਣੂ ਭਾਰ: 1.008
- ਪਿਘਲਣ ਦਰਜਾ: -259.14 °C (-434.45 °F)
- ਉਬਾਲ ਦਰਜਾ: -252.87 °C (-423.17 °F)
- ਘਣਤਾ: 0.0899 g/L (STP ‘ਤੇ)
- ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਨ ਵਿਵਸਥਾ: 1s1
- ਆਕਸੀਕਰਨ ਅਵਸਥਾਵਾਂ: -1, +1
ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਦੇ ਆਈਸੋਟੋਪ
ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਦੇ ਤਿੰਨ ਕੁਦਰਤੀ ਤੌਰ ‘ਤੇ ਮਿਲਣ ਵਾਲੇ ਆਈਸੋਟੋਪ ਹਨ:
- ਪ੍ਰੋਟੀਅਮ: ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਦਾ ਸਭ ਤੋਂ ਆਮ ਆਈਸੋਟੋਪ, ਜਿਸਦੇ ਨਾਭਿਕ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਪ੍ਰੋਟੋਨ ਹੁੰਦਾ ਹੈ।
- ਡਿਊਟੀਰੀਅਮ: ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਦਾ ਇੱਕ ਸਥਿਰ ਆਈਸੋਟੋਪ, ਜਿਸਦੇ ਨਾਭਿਕ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਪ੍ਰੋਟੋਨ ਅਤੇ ਇੱਕ ਨਿਊਟ੍ਰੋਨ ਹੁੰਦਾ ਹੈ।
- ਟ੍ਰਿਟੀਅਮ: ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਦਾ ਇੱਕ ਰੇਡੀਓਐਕਟਿਵ ਆਈਸੋਟੋਪ, ਜਿਸਦੇ ਨਾਭਿਕ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਪ੍ਰੋਟੋਨ ਅਤੇ ਦੋ ਨਿਊਟ੍ਰੋਨ ਹੁੰਦੇ ਹਨ।
ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਦੇ ਯੋਗਿਕ
ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਬਹੁਤ ਸਾਰੇ ਕਿਸਮਾਂ ਦੇ ਯੋਗਿਕ ਬਣਾਉਂਦਾ ਹੈ, ਜਿਨ੍ਹਾਂ ਵਿੱਚ ਸ਼ਾਮਲ ਹਨ:
- ਪਾਣੀ (H2O): ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਦਾ ਸਭ ਤੋਂ ਵੱਧ ਮਾਤਰਾ ਵਿੱਚ ਮਿਲਣ ਵਾਲਾ ਯੋਗਿਕ, ਜੋ ਸਾਰੇ ਜੀਵਿਤ ਪ੍ਰਾਣੀਆਂ ਵਿੱਚ ਮਿਲਦਾ ਹੈ।
- ਹਾਈਡ੍ਰੋਕਾਰਬਨ: ਉਹ ਯੋਗਿਕ ਜਿਨ੍ਹਾਂ ਵਿੱਚ ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਅਤੇ ਕਾਰਬਨ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਮੀਥੇਨ (CH4), ਈਥੇਨ (C2H6), ਅਤੇ ਪ੍ਰੋਪੇਨ (C3H8)।
- ਐਸਿਡ: ਉਹ ਯੋਗਿਕ ਜਿਨ੍ਹਾਂ ਵਿੱਚ ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਅਤੇ ਇੱਕ ਤੇਜ਼ਾਬੀ ਤੱਤ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਹਾਈਡ੍ਰੋਕਲੋਰਿਕ ਐਸਿਡ (HCl), ਸਲਫਿਊਰਿਕ ਐਸਿਡ (H2SO4), ਅਤੇ ਨਾਈਟ੍ਰਿਕ ਐਸਿਡ (HNO3)।
- ਬੇਸ: ਉਹ ਯੋਗਿਕ ਜਿਨ੍ਹਾਂ ਵਿੱਚ ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਅਤੇ ਇੱਕ ਬੁਨਿਆਦੀ ਤੱਤ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਸੋਡੀਅਮ ਹਾਈਡ੍ਰੋਕਸਾਈਡ (NaOH), ਪੋਟਾਸ਼ੀਅਮ ਹਾਈਡ੍ਰੋਕਸਾਈਡ (KOH), ਅਤੇ ਕੈਲਸ਼ੀਅਮ ਹਾਈਡ੍ਰੋਕਸਾਈਡ (Ca(OH)2)।
ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਦੀਆਂ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨਾਂ
ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਦੀਆਂ ਬਹੁਤ ਸਾਰੀਆਂ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨਾਂ ਹਨ, ਜਿਨ੍ਹਾਂ ਵਿੱਚ ਸ਼ਾਮਲ ਹਨ:
- ਬਾਲਣ: ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਵਾਹਨਾਂ, ਪਾਵਰ ਪਲਾਂਟਾਂ ਅਤੇ ਹੋਰ ਉਪਕਰਣਾਂ ਲਈ ਬਾਲਣ ਦੇ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਕੀਤੀ ਜਾ ਸਕਦੀ ਹੈ।
- ਊਰਜਾ ਸਟੋਰੇਜ: ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਨਵੀਕਰਣਯੋਗ ਸਰੋਤਾਂ ਤੋਂ ਊਰਜਾ ਸਟੋਰ ਕਰਨ ਲਈ ਕੀਤੀ ਜਾ ਸਕਦੀ ਹੈ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਸੂਰਜੀ ਅਤੇ ਹਵਾ ਊਰਜਾ।
- ਉਦਯੋਗਿਕ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆਵਾਂ: ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਉਦਯੋਗਿਕ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆਵਾਂ ਵਿੱਚ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਖਾਦਾਂ, ਪਲਾਸਟਿਕ ਅਤੇ ਫਾਰਮਾਸਿਊਟੀਕਲਸ ਦੇ ਉਤਪਾਦਨ ਵਿੱਚ।
- ਵੈਲਡਿੰਗ ਅਤੇ ਕੱਟਣਾ: ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਧਾਤਾਂ ਨੂੰ ਵੈਲਡ ਕਰਨ ਅਤੇ ਕੱਟਣ ਲਈ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ।
- ਰਾਕੇਟ ਬਾਲਣ: ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਰਾਕੇਟਾਂ ਅਤੇ ਹੋਰ ਪੁਲਾੜ ਯਾਨਾਂ ਲਈ ਬਾਲਣ ਦੇ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ।
ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਸੁਰੱਖਿਆ
ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਇੱਕ ਜਲਣਸ਼ੀਲ ਗੈਸ ਹੈ ਅਤੇ ਜੇਕਰ ਠੀਕ ਤਰ੍ਹਾਂ ਨਾਲ ਨਾ ਸੰਭਾਲਿਆ ਜਾਵੇ ਤਾਂ ਵਿਸਫੋਟਕ ਹੋ ਸਕਦੀ ਹੈ। ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਨਾਲ ਕੰਮ ਕਰਦੇ ਸਮੇਂ ਸਾਵਧਾਨੀਆਂ ਲੈਣੀਆਂ ਚਾਹੀਦੀਆਂ ਹਨ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ:
- ਉਚਿਤ ਹਵਾਦਾਰੀ ਦੀ ਵਰਤੋਂ: ਜਲਣਸ਼ੀਲ ਗੈਸ ਦੇ ਜਮ੍ਹਾ ਹੋਣ ਨੂੰ ਰੋਕਣ ਲਈ ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਨੂੰ ਚੰਗੀ ਤਰ੍ਹਾਂ ਹਵਾਦਾਰ ਖੇਤਰ ਵਿੱਚ ਵਰਤਣਾ ਚਾਹੀਦਾ ਹੈ।
- ਜਵਾਲਾ ਸਰੋਤਾਂ ਤੋਂ ਦੂਰ ਰਹਿਣਾ: ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਨੂੰ ਜਵਾਲਾ ਦੇ ਸਰੋਤਾਂ ਤੋਂ ਦੂਰ ਰੱਖਣਾ ਚਾਹੀਦਾ ਹੈ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਚਿੰਗਾਰੀਆਂ, ਅੱਗ ਅਤੇ ਗਰਮ ਸਤਹਾਂ।
- ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਨੂੰ ਸੁਰੱਖਿਅਤ ਢੰਗ ਨਾਲ ਸਟੋਰ ਕਰਨਾ: ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਨੂੰ ਠੰਡੀ, ਸੁੱਕੀ ਜਗ੍ਹਾ ‘ਤੇ ਠੀਕ ਤਰ੍ਹਾਂ ਲੇਬਲ ਕੀਤੇ ਕੰਟੇਨਰ ਵਿੱਚ ਸਟੋਰ ਕਰਨਾ ਚਾਹੀਦਾ ਹੈ।
ਸਿੱਟਾ
ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਇੱਕ ਬਹੁਪੱਖੀ ਅਤੇ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਤੱਤ ਹੈ ਜਿਸਦੀਆਂ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨਾਂ ਦੀ ਇੱਕ ਵਿਸ਼ਾਲ ਸੀਮਾ ਹੈ। ਇਹ ਬ੍ਰਹਿਮੰਡ ਵਿੱਚ ਸਭ ਤੋਂ ਵੱਧ ਮਾਤਰਾ ਵਿੱਚ ਮਿਲਣ ਵਾਲਾ ਤੱਤ ਹੈ ਅਤੇ ਭਵਿੱਖ ਦੀ ਊਰਜਾ ਅਤੇ ਆਵਾਜਾਈ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਪ੍ਰਮੁੱਖ ਭੂਮਿਕਾ ਨਿਭਾਉਣ ਦੀ ਸੰਭਾਵਨਾ ਰੱਖਦਾ ਹੈ।
ਡਾਈਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ – H2 ਦੀ ਤਿਆਰੀ
ਡਾਈਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ (H2) ਦੀ ਤਿਆਰੀ
ਡਾਈਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ, ਜਿਸਨੂੰ ਅਣਵੀਂ ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਜਾਂ ਬਸ ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਗੈਸ ਵੀ ਕਿਹਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਬ੍ਰਹਿਮੰਡ ਵਿੱਚ ਸਭ ਤੋਂ ਵੱਧ ਮਾਤਰਾ ਵਿੱਚ ਮਿਲਣ ਵਾਲਾ ਤੱਤ ਹੈ। ਇਹ ਇੱਕ ਬੇਰੰਗ, ਬਿਨਾਂ ਗੰਧ ਵਾਲੀ, ਬਿਨਾਂ ਸਵਾਦ ਵਾਲੀ, ਗੈਰ-ਧਾਤਵੀ ਗੈਸ ਹੈ ਜਿਸਦਾ ਰਸਾਇਣਕ ਚਿੰਨ੍ਹ H2 ਹੈ। ਡਾਈਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਬਹੁਤ ਜ਼ਿਆਦਾ ਜਲਣਸ਼ੀਲ ਹੈ ਅਤੇ ਇਸਦੀਆਂ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨਾਂ ਦੀ ਇੱਕ ਵਿਸ਼ਾਲ ਸੀਮਾ ਹੈ, ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਬਾਲਣ, ਇੱਕ ਘਟਾਉਣ ਵਾਲੇ ਏਜੰਟ, ਅਤੇ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਰਸਾਇਣਕ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆਵਾਂ ਲਈ ਫੀਡਸਟਾਕ ਦੇ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਸ਼ਾਮਲ ਹੈ।
ਡਾਈਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਤਿਆਰ ਕਰਨ ਦੀਆਂ ਕਈ ਵਿਧੀਆਂ ਹਨ, ਹਰ ਇੱਕ ਦੇ ਆਪਣੇ ਫਾਇਦੇ ਅਤੇ ਨੁਕਸਾਨ ਹਨ। ਕੁਝ ਸਭ ਤੋਂ ਆਮ ਵਿਧੀਆਂ ਵਿੱਚ ਸ਼ਾਮਲ ਹਨ:
1. ਕੁਦਰਤੀ ਗੈਸ ਦੀ ਭਾਫ਼ ਰੀਫਾਰਮਿੰਗ:
ਇਹ ਵੱਡੇ ਪੈਮਾਨੇ ‘ਤੇ ਡਾਈਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਦੇ ਉਤਪਾਦਨ ਲਈ ਸਭ ਤੋਂ ਵੱਧ ਵਰਤੀ ਜਾਣ ਵਾਲੀ ਵਿਧੀ ਹੈ। ਇਸ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਵਿੱਚ, ਕੁਦਰਤੀ ਗੈਸ (ਮੁੱਖ ਤੌਰ ‘ਤੇ ਮੀਥੇਨ, CH4 ਤੋਂ ਬਣੀ) ਨੂੰ ਇੱਕ ਉਤਪ੍ਰੇਰਕ ਦੀ ਮੌਜੂਦਗੀ ਵਿੱਚ ਭਾਫ਼ (H2O) ਨਾਲ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ ਕਰਵਾਈ ਜਾਂਦੀ ਹੈ, ਆਮ ਤੌਰ ‘ਤੇ ਨਿਕਲ ਜਾਂ ਨਿਕਲ-ਅਧਾਰਿਤ ਯੋਗਿਕ। ਇਹ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ ਉੱਚ ਤਾਪਮਾਨ (ਲਗਭਗ 700-1000°C) ਅਤੇ ਦਬਾਅ (ਲਗਭਗ 3-25 atm) ‘ਤੇ ਹੁੰਦੀ ਹੈ।
ਮੀਥੇਨ ਦੀ ਭਾਫ਼ ਰੀਫਾਰਮਿੰਗ ਲਈ ਕੁੱਲ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ ਹੈ:
CH4 + 2H2O → CO2 + 4H2
ਭਾਫ਼ ਰੀਫਾਰਮਿੰਗ ਤੋਂ ਪ੍ਰਾਪਤ ਉਤਪਾਦ ਗੈਸ ਵਿੱਚ ਡਾਈਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ, ਕਾਰਬਨ ਡਾਈਆਕਸਾਈਡ (CO2), ਅਤੇ ਅਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਅਤ ਭਾਫ਼ ਦਾ ਮਿਸ਼ਰਣ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਫਿਰ ਡਾਈਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਨੂੰ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਸ਼ੁੱਧੀਕਰਨ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆਵਾਂ ਦੁਆਰਾ ਹੋਰ ਗੈਸਾਂ ਤੋਂ ਵੱਖ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਪ੍ਰੈਸ਼ਰ ਸਵਿੰਗ ਐਡਸੋਰਪਸ਼ਨ (PSA) ਜਾਂ ਮੈਂਬ੍ਰੇਨ ਵਿਭਾਜਨ।
2. ਪਾਣੀ ਦੀ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਲਾਈਸਿਸ:
ਪਾਣੀ ਦੀ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਲਾਈਸਿਸ ਇੱਕ ਬਿਜਲਈ ਕਰੰਟ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਕੇ ਪਾਣੀ ਦੇ ਅਣੂਆਂ ਨੂੰ ਡਾਈਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਅਤੇ ਆਕਸੀਜਨ ਵਿੱਚ ਵੰਡਣ ਦੀ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਹੈ। ਇਸ ਵਿਧੀ ਨੂੰ ਵਾਤਾਵਰਣ-ਅਨੁਕੂਲ ਮੰਨਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ ਕਿਉਂਕਿ ਇਹ ਗ੍ਰੀਨਹਾਊਸ ਗੈਸਾਂ ਦਾ ਉਤਸਰਜਨ ਕੀਤੇ ਬਿਨਾਂ ਡਾਈਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਪੈਦਾ ਕਰਦੀ ਹੈ। ਹਾਲਾਂਕਿ, ਇਹ ਅਪੇਕਸ਼ਾਕ੍ਰਿਤ ਤੌਰ ‘ਤੇ ਊਰਜਾ-ਗਹਿਣੀ ਹੈ ਅਤੇ ਇਸ ਲਈ ਕਾਫ਼ੀ ਮਾਤਰਾ ਵਿੱਚ ਬਿਜਲੀ ਦੀ ਲੋੜ ਹੁੰਦੀ ਹੈ।
ਪਾਣੀ ਦੀ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਲਾਈਸਿਸ ਲਈ ਕੁੱਲ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ ਹੈ:
2H2O → 2H2 + O2
ਪਾਣੀ ਦੀ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਲਾਈਸਿਸ ਆਮ ਤੌਰ ‘ਤੇ ਇੱਕ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਲਾਈਟਿਕ ਸੈੱਲ ਵਿੱਚ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ, ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਦੋ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਡ (ਐਨੋਡ ਅਤੇ ਕੈਥੋਡ) ਪਾਣੀ ਵਿੱਚ ਡੁੱਬੇ ਹੁੰਦੇ ਹਨ। ਜਦੋਂ ਪਾਣੀ ਵਿੱਚੋਂ ਬਿਜਲਈ ਕਰੰਟ ਲੰਘਾਇਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਪਾਣੀ ਦੇ ਅਣੂ ਡਾਈਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਅਤੇ ਆਕਸੀਜਨ ਗੈਸਾਂ ਵਿੱਚ ਵੰਡੇ ਜਾਂਦੇ ਹਨ। ਡਾਈਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਗੈਸ ਕੈਥੋਡ ‘ਤੇ ਇਕੱਠੀ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ, ਜਦੋਂ ਕਿ ਆਕਸੀਜਨ ਗੈਸ ਐਨੋਡ ‘ਤੇ ਇਕੱਠੀ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ।
3. ਕੋਲਾ ਗੈਸੀਫਿਕੇਸ਼ਨ:
ਕੋਲਾ ਗੈਸੀਫਿਕੇਸ਼ਨ ਕੋਲੇ ਨੂੰ ਇੱਕ ਗੈਸੀਅਸ ਬਾਲਣ ਵਿੱਚ ਬਦਲਣ ਦੀ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਹੈ, ਜਿਸਦੀ ਵਰਤੋਂ ਫਿਰ ਡਾਈਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਪੈਦਾ ਕਰਨ ਲਈ ਕੀਤੀ ਜਾ ਸਕਦੀ ਹੈ। ਇਸ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਵਿੱਚ, ਕੋਲੇ ਨੂੰ ਉੱਚ ਤਾਪਮਾਨ (ਲਗਭਗ 1000-1500°C) ਅਤੇ ਦਬਾਅ (ਲਗਭਗ 20-70 atm) ‘ਤੇ ਭਾਫ਼ ਅਤੇ ਆਕਸੀਜਨ (ਜਾਂ ਹਵਾ) ਨਾਲ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ ਕਰਵਾਈ ਜਾਂਦੀ ਹੈ।
ਕੋਲਾ ਗੈਸੀਫਿਕੇਸ਼ਨ ਲਈ ਕੁੱਲ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ ਹੈ:
C + H2O + O2 → CO + H2 + CO2
ਕੋਲਾ ਗੈਸੀਫਿਕੇਸ਼ਨ ਤੋਂ ਪ੍ਰਾਪਤ ਉਤਪਾਦ ਗੈਸ ਵਿੱਚ ਡਾਈਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ, ਕਾਰਬਨ ਮੋਨੋਆਕਸਾਈਡ (CO), ਕਾਰਬਨ ਡਾਈਆਕਸਾਈਡ, ਅਤੇ ਹੋਰ ਗੈਸਾਂ ਦਾ ਮਿਸ਼ਰਣ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਫਿਰ ਡਾਈਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਨੂੰ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਸ਼ੁੱਧੀਕਰਨ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆਵਾਂ ਦੁਆਰਾ ਹੋਰ ਗੈਸਾਂ ਤੋਂ ਵੱਖ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ PSA ਜਾਂ ਮੈਂਬ੍ਰੇਨ ਵਿਭਾਜਨ।
4. ਬਾਇਓਮਾਸ ਗੈਸੀਫਿਕੇਸ਼ਨ:
ਬਾਇਓਮਾਸ ਗੈਸੀਫਿਕੇਸ਼ਨ ਕੋਲਾ ਗੈਸੀਫਿਕੇਸ਼ਨ ਦੇ ਸਮਾਨ ਹੈ, ਪਰ ਇਹ ਫੀਡਸਟਾਕ ਦੇ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਕੋਲੇ ਦੀ ਬਜਾਏ ਬਾਇਓਮਾਸ (ਪੌਦੇ ਦਾ ਪਦਾਰਥ) ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਬਾਇਓਮਾਸ ਗੈਸੀਫਿਕੇਸ਼ਨ ਨੂੰ ਇੱਕ ਨਵੀਕਰਣਯੋਗ ਊਰਜਾ ਸਰੋਤ ਮੰਨਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ ਕਿਉਂਕਿ ਇਹ ਉਹਨਾਂ ਜੈਵਿਕ ਪਦਾਰਥਾਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦਾ ਹੈ ਜੋ ਕੁਦਰਤੀ ਤੌਰ ‘ਤੇ ਦੁਬਾਰਾ ਭਰੇ ਜਾ ਸਕਦੇ ਹਨ।
ਬਾਇਓਮਾਸ ਗੈਸੀਫਿਕੇਸ਼ਨ ਲਈ ਕੁੱਲ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ ਕੋਲਾ ਗੈਸੀਫਿਕੇਸ਼ਨ ਦੇ ਸਮਾਨ ਹੈ:
C + H2O + O2 → CO + H2 + CO2
ਬਾਇਓਮਾਸ ਗੈਸੀਫਿਕੇਸ਼ਨ ਤੋਂ ਪ੍ਰਾਪਤ ਉਤਪਾਦ ਗੈਸ ਵਿੱਚ ਡਾਈਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ, ਕਾਰਬਨ ਮੋਨੋਆਕਸਾਈਡ, ਕਾਰਬਨ ਡਾਈਆਕਸਾਈਡ, ਅਤੇ ਹੋਰ ਗੈਸਾਂ ਦਾ ਮਿਸ਼ਰਣ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਡਾਈਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਨੂੰ ਫਿਰ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਸ਼ੁੱਧੀਕਰਨ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆਵਾਂ ਦੁਆਰਾ ਹੋਰ ਗੈਸਾਂ ਤੋਂ ਵੱਖ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।
5. ਸਿੱਧੀ ਸੂਰਜੀ ਪਾਣੀ ਵਿਭਾਜਨ:
ਸਿੱਧੀ ਸੂਰਜੀ ਪਾਣੀ ਵਿਭਾਜਨ ਪਾਣੀ ਦੇ ਅਣੂਆਂ ਨੂੰ ਡਾਈਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਅਤੇ ਆਕਸੀਜਨ ਵਿੱਚ ਵੰਡਣ ਲਈ ਸੂਰਜ ਦੀ ਰੋਸ਼ਨੀ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਨ ਦੀ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਹੈ। ਇਹ ਵਿਧੀ ਅਜੇ ਵੀ ਵਿਕਾਸ ਦੇ ਪੜਾਅ ਵਿੱਚ ਹੈ ਅਤੇ ਅਜੇ ਤੱਕ ਵਪਾਰਕ ਤੌਰ ‘ਤੇ ਵਿਅਵਹਾਰਿਕ ਨਹੀਂ ਹੈ। ਹਾਲਾਂਕਿ, ਇਸ ਵਿੱਚ ਡਾਈਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਦੇ ਇੱਕ ਸਾਫ਼ ਅਤੇ ਟਿਕਾਊ ਸਰੋਤ ਬਣਨ ਦੀ ਸੰਭਾਵਨਾ ਹੈ।
ਸਿੱਧੀ ਸੂਰਜੀ ਪਾਣੀ ਵਿਭਾਜਨ ਲਈ ਕੁੱਲ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ ਪਾਣੀ ਦੀ ਇਲੈਕਟ