O gás hidrogênio (fórmula molecular H₂) é o elemento mais simples e leve da tabela periódica. Possui propriedades físicas e técnicas únicas. Como o elemento mais frequente no universo, desempenha um papel em inúmeras aplicações, campos de pesquisa e fenômenos.
Propriedades físicas #
A massa molecular do gás hidrogênio é de 2,016 g/mole. Em temperatura ambiente, o gás é incolor, inodoro e insípido. A densidade é de cerca de 0,08988 gH2/L a 0 °C e 1 atm, tornando-se o menos denso de todos os gases. As transições de fase estão em -252,87°C (20,28 K) e -259,14°C (14,01 K), respectivamente. É ligeiramente solúvel em água e outros solventes.
Propriedades técnicas #
O hidrogênio é altamente inflamável e pode formar misturas explosivas com o ar. A faixa de inflamabilidade é de 4% a 75% de hidrogênio no ar e a temperatura de autoignição é de cerca de 500°C (932°F). É importante distinguir a faixa de inflamabilidade dos limites de explosão, que estão em uma faixa menor. O hidrogênio tem alta condutividade térmica (0,1805 W/m·K a 300 K), tornando-o útil como refrigerante em aplicações de alto desempenho, como geradores de energia e reatores nucleares. Outra característica especial do hidrogênio é sua alta energia específica (energia por unidade de massa) de cerca de 142 MJ/kg. Isso é mais do que o dobro dos combustíveis convencionais de hidrocarbonetos. O gás difunde-se rapidamente, com uma difusividade no ar de aproximadamente 0,61 cm²/s à temperatura ambiente. Essas propriedades são importantes para seu comportamento em aplicações de armazenamento e transporte. As propriedades técnicas do hidrogênio determinam como ele pode ser manuseado com segurança. Este tópico é descrito com mais detalhes neste artigo.
Gás hidrogênio como portador de energia #
O gás pode desempenhar um papel vital na transição para um sistema energético renovável e ecológico que não dependa de combustíveis fósseis, a transição energética. A principal razão para isso é que o hidrogênio usa eletricidade renovável e água com um processo chamado eletrólise. Este artigo resume algumas tecnologias de eletrólise disponíveis e em desenvolvimento.
