Vodorod_Presentation

1.

1
Водород на Земле и в космосе
Автор: Голубь Георгий
Дата: 18.12.25
Кратко: Эта презентация посвящена глубокому изучению самого
распространенного элемента во Вселенной — водорода, его свойствам и
роли в космонавтике.

2.

2
Что такое водород?
Водород — это самый лёгкий из всех известных химических элементов
(обозначается символом H), его атомная масса составляет всего
1.00784
а.е.м. уникальна и проста: атом состоит всего из одного
Его
структура
положительно заряженного протона в ядре и одного электрона на
орбите.
В
естественных условиях нашей планеты он практически не
встречается в виде отдельных атомов, а образует двухатомные
молекулы H₂.
Это абсолютно прозрачный газ, не имеющий ни цвета, ни вкуса, ни
запаха, но обладающий высокой горючестью и взрывоопасностью.

3.

3
Где водород на Земле?
Несмотря на свою распространенность во Вселенной, на Земле
водород почти полностью связан в химических соединениях, главным
образом
в воде
(H₂O). важным элементом, входящим в состав всех
Он
является
жизненно
органических веществ, клеток растений и животных, а также нефти и
природного
газа.
В
чистом газообразном
виде в атмосфере Земли он присутствует в
ничтожно малых количествах (около 0.00005%) из-за своей
способности улетучиваться в космос.
Огромные запасы водорода скрыты в земной коре в составе различных
минералов, природных ископаемых и углеводородов.

4.

4
Как получают водород?
Электролиз воды — это один из самых чистых методов, при котором
электрический ток расщепляет воду на кислород и водород без
вредных выбросов.
Паровая
конверсия метана (SMR) — это основной промышленный
способ, при котором природный газ нагревают с водяным паром для
получения
водорода.
Ученые
также
разрабатывают методы получения водорода с помощью
специальных бактерий и водорослей, а также путем переработки
биомассы.
Водород
делят на 'цвета': 'Зелёный' (экологически чистый), 'Серый' (из
ископаемого топлива с выбросами) и 'Синий' (с улавливанием
углекислого газа).

5.

5
Хранение и транспортировка
Для хранения водорода в газообразном виде используются баллоны из
сверхпрочных композитных материалов под давлением до 700
атмосфер.
Для
транспортировки больших объемов водород сжижают, охлаждая
его до экстремально низкой температуры -253°C (криогенное
хранение). технологии хранения водорода в твердом состоянии
Существуют
внутри металл-гидридов или в химически связанном виде (например, в
аммиаке).
Работа
с водородом требует особых мер безопасности, так как он легко
проникает сквозь материалы и образует взрывоопасные смеси с
воздухом.

6.

6
Применение на Земле
Водородные топливные элементы позволяют превращать химическую
энергию газа непосредственно в электричество для питания
автомобилей
автобусов.
В
химическойипромышленности
водород незаменим для производства
аммиачных удобрений, необходимых для выращивания продуктов
питания. рассматривается как перспективный 'накопитель энергии',
Водород
позволяющий запасать излишки электричества от солнечных и
ветряныхна
электростанций.
Переход
водородную энергетику может значительно снизить
выбросы парниковых газов, так как продуктом сгорания водорода
является чистая вода.

7.

7
Водород в космосе
Водород — это абсолютный лидер космоса, составляющий около 75%
массы всей видимой Вселенной и являющийся основой всех звезд.
В недрах звезд, включая наше Солнце, происходит термоядерный
синтез водорода в гелий, что и дает нам свет и тепло.
Гигантские межзвездные облака молекулярного водорода служат
'колыбелями', в которых под действием гравитации зарождаются новые
звезды и планетные
системы.
Изучение
радиоизлучения
водорода (линия 21 см) позволяет
астрономам составлять карты нашей Галактики и изучать историю
Вселенной.

8.

8
Космические полёты
Жидкий водород (LH₂) в паре с жидким кислородом (LOX) является
самым эффективным топливом для мощных ракет-носителей.
Эта топливная пара обеспечивает наивысший удельный импульс, что
позволяет выводить на орбиту самые тяжелые спутники и корабли.
Сгорание водорода в ракетном двигателе создает огромную тягу, а
единственным продуктом 'выхлопа' является перегретый водяной пар.
Главные сложности использования водорода в ракетах — это
необходимость сложной теплоизоляции баков и его низкая плотность.