Quali sono i laboratori che cercano di produrre idrogeno?
doc-7681
Ci sono più di 200 cicli termochimici che possono essere utilizzati per la spaccatura dell' acqua, circa una dozzina di questi cicli come il ciclo dell' ossido di ferro, ciclo dell' ossido di cerio (IV) ossido-cerio (III), ciclo dell' ossido di zinco-ossido, ciclo dello zinco-zinco-iodio, ciclo dello zolfo rame-clorinato e ciclo di zolfo ibrido sono in fase di ricerca e sperimentazione per produrre idrogeno e ossigeno da acqua e calore senza utilizzare l' elettricità. Diversi laboratori (tra cui Francia, Germania, Grecia, Giappone, Germania, Giappone e Stati Uniti) stanno sviluppando metodi termochimici per produrre idrogeno da energia solare e acqua.
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doc-7649
L'H reagisce direttamente con altri elementi ossidanti. Può produrre una reazione spontanea e violenta a temperatura ambiente in presenza di cloro o fluoro, con la formazione dei corrispondenti alogenuri di idrogeno: cloruro di idrogeno e fluoruro di idrogeno.
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doc-7680
L' idrogeno è talvolta prodotto e consumato nello stesso processo industriale, senza essere separato. Nel processo Haber per la produzione di ammoniaca, l' idrogeno è generato dal gas naturale. L' elettrolisi della salamoia per produrre cloro produce anche idrogeno come co-prodotto.
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doc-7676
L' elettrolisi dell' acqua è un metodo semplice per produrre idrogeno. L' acqua attraversa una corrente a bassa tensione e si forma ossigeno gassoso all' anodo mentre si forma idrogeno gassoso al catodo. Tipicamente il catodo è fatto di platino o di un altro metallo inerte quando produce idrogeno per lo stoccaggio. Tuttavia, se il gas deve essere bruciato in loco, è auspicabile l' uso di ossigeno per favorire la combustione e quindi entrambi gli elettrodi dovrebbero essere realizzati con metalli inerti. (Iron, per esempio, si ossiderebbe, e quindi diminuire la quantità di ossigeno rilasciato.) L' efficienza teorica massima (elettricità utilizzata rispetto al valore energetico dell' idrogeno prodotto) è compresa tra l' 80-94%. elettrolisi dell' acqua.
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doc-14781
Le tecnologie di produzione dell' idrogeno sono state un importante settore di ricerca nel campo della chimica solare sin dagli anni' 70. Oltre all' elettrolisi guidata da celle fotovoltaiche o fotochimiche, sono stati esplorati anche diversi processi termochimici. Una di queste vie utilizza i concentratori per suddividere l' acqua in ossigeno e idrogeno ad alte temperature (2,300-2,600 °C o 4,200-4,700 °F). Un altro approccio sfrutta il calore dei concentratori solari per stimolare la rifondazione a vapore del gas naturale, aumentando così la resa complessiva di idrogeno rispetto ai metodi di reforming convenzionali. I cicli termochimici caratterizzati dalla decomposizione e rigenerazione dei reagenti rappresentano un' altra strada per la produzione di idrogeno. Il processo Solzinc in fase di sviluppo presso l' Istituto Weizmann utilizza un forno solare da 1 MW per decomporre l' ossido di zinco (ZnO) a temperature superiori a 1.200 °C (2.200 °F). Questa reazione iniziale produce zinco puro, che può essere poi reagito con acqua per produrre idrogeno.
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doc-7653
Sebbene H2 non sia molto reattivo in condizioni standard, forma composti con la maggior parte degli elementi. L' idrogeno può formare composti con elementi più elettronegativi, come alogeni (ad esempio F, Cl, Br, I) o ossigeno; in questi composti l' idrogeno assume una carica parziale positiva. Quando legato a fluoro, ossigeno o azoto, l' idrogeno può partecipare in una forma di legame non covalente di media resistenza con altre molecole simili tra i loro idrogeni chiamato legame idrogeno, che è fondamentale per la stabilità di molte molecole biologiche. L' idrogeno forma anche composti con elementi meno elettronegativi, come metalli e metalloidi, nei quali assume una carica negativa parziale. Questi composti sono spesso noti come idruri.
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doc-7665
Il primo palloncino pieno di idrogeno fu inventato da Jacques Charles nel 1783. L' idrogeno ha fornito l' ascensore per la prima forma affidabile di viaggio aereo dopo l' invenzione del 1852 del primo dirigibile a idrogeno da Henri Giffard. Il conte tedesco Ferdinand von Zeppelin promosse l' idea di dirigibili rigidi sollevati dall' idrogeno che in seguito furono chiamati Zeppelin, il primo dei quali ebbe il suo volo inaugurale nel 1900. I voli di linea regolari iniziarono nel 1910 e con lo scoppio della prima guerra mondiale nell' agosto 1914, avevano trasportato 35.000 passeggeri senza un grave incidente. I dirigibili a idrogeno sono stati utilizzati come piattaforme di osservazione e bombardieri durante la guerra.
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doc-14780
I processi chimici solari utilizzano l' energia solare per produrre reazioni chimiche. Questi processi producono energia di compensazione che altrimenti verrebbe da una fonte di combustibili fossili e possono anche convertire l' energia solare in combustibili immagazzinabili e trasportabili. Le reazioni chimiche indotte dal sole possono essere suddivise in reazioni chimiche termochimiche o fotochimiche. La fotosintesi artificiale può produrre una varietà di combustibili. La chimica catalitica multielettronica coinvolta nella produzione di combustibili a base di carbonio (come il metanolo) dalla riduzione dell' anidride carbonica è impegnativa; un' alternativa praticabile è la produzione di idrogeno dai protoni, anche se l' uso dell' acqua come fonte di elettroni (come fanno le piante) richiede padroneggiare l' ossidazione multielettronica di due molecole di acqua per l' ossigeno molecolare. Alcuni prevedono che entro il 2050 saranno operativi impianti solari nelle aree metropolitane costiere - la scissione dell' acqua di mare che fornisce idrogeno da far passare attraverso le adiacenti centrali elettriche a celle a combustibile e il sottoprodotto puro dell' acqua che entra direttamente nel sistema idrico comunale. Un' altra visione riguarda tutte le strutture umane che ricoprono la superficie terrestre (cioè strade, veicoli ed edifici) facendo la fotosintesi in modo più efficiente rispetto alle piante.
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doc-11411
La Carolina del Nord ha mediamente meno di 20 tornado all' anno, molti dei quali prodotti da uragani o tempeste tropicali lungo la pianura costiera. Tornado da tempeste sono un rischio, soprattutto nella parte orientale dello stato. Il Piemonte occidentale è spesso protetto dalle montagne, che tendono a rompere le tempeste mentre cercano di attraversare; le tempeste spesso si riformano più a est. Anche nella parte nord-occidentale dello stato si verifica spesso un fenomeno meteorologico noto come "diga dell' aria fredda", che può anche indebolire le tempeste ma può anche portare a grandi eventi di ghiaccio in inverno.
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doc-11519
Le molecole di carboidrati e grassi sono costituite da atomi di carbonio, idrogeno e ossigeno. I carboidrati vanno dai monosaccaridi semplici (glucosio, fruttosio, galattosio) ai polisaccaridi complessi (amido). I grassi sono trigliceridi, costituiti da monomeri di acidi grassi assortiti legati ad una spina dorsale di glicerolo. Alcuni acidi grassi, ma non tutti, sono essenziali nella dieta: non possono essere sintetizzati nel corpo. Le molecole di proteine contengono atomi di azoto oltre a carbonio, ossigeno e idrogeno. I componenti fondamentali delle proteine sono gli aminoacidi contenenti azoto, alcuni dei quali sono essenziali nel senso che gli esseri umani non possono farli internamente. Alcuni degli amminoacidi sono convertibili (con dispendio di energia) in glucosio e possono essere utilizzati per la produzione di energia, proprio come il normale glucosio, in un processo noto come gluconeogenesi. Distruggendo le proteine esistenti, lo scheletro di carbonio dei vari amminoacidi può essere metabolizzato in intermedi nella respirazione cellulare; l' ammoniaca rimanente viene scartata principalmente come urea nelle urine. Questo si verifica normalmente solo durante la fame prolungata.
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doc-12179
Nel 1971, Akira Endo, biochimica giapponese che lavora per la società farmaceutica Sankyo, identificò la mevastatina (ML-236B), molecola prodotta dal fungo Penicillium citrinum, come inibitore della HMG-CoA reduttasi, enzima critico utilizzato dall' organismo per produrre colesterolo. Gli studi sugli animali hanno dimostrato un effetto inibitorio molto buono come negli studi clinici, tuttavia uno studio a lungo termine nei cani ha riscontrato effetti tossici a dosi più elevate e di conseguenza la mevastatina è stata ritenuta troppo tossica per l' uso umano. Mevastatina non è mai stato commercializzato, a causa dei suoi effetti negativi di tumori, deterioramento muscolare, e a volte la morte in cani da laboratorio.
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