Sisältö
Vety esiintyy luonnollisesti kaasumaisessa tilassa. Kaasut muuttavat lämpötilaa ja painetta käytettäessä ja poistavat lämmön ja paineen. Astronautix-verkkosivuston mukaan vety nesteytyy lämpötilassa 20,24 ° K tai -252,87 ° C. Ne saavuttavat lämpötilan niin alhaiseksi, että ne kuluttavat paljon energiaa, mutta Joule-Thomsonin vaikutus heikentää prosessia. Tämä vaikutus sanelee kaasujen käyttäytymisen, kun ne muuttuvat paineessa. Useimmille kaasuille painehäviö vähentää ympäristön lämpötilaa, mutta käyttäytyminen muuttuu, kun lämpötila laskee tiettyyn pisteeseen. Vedyn ja heliumin osalta tämä on päinvastoin - erittäin matalissa lämpötiloissa paineen nousu aiheuttaa kaasun lämpötilan laskun.
Joule-Thomsonin vaikutus
Regeneratiivinen jäähdytys
NASA: n mukaan regeneratiivinen jäähdytys toimii sallimalla paineistetun kaasun laajenemisen. Jäähdytysveden valmistajat käyttävät yleensä tätä prosessia.Ensin he vievät jäähdytetyn vedyn tiettyyn nestemäisen typen pitoisuuteen, mikä alentaa sen lämpötilaa entisestään. Kun kaasu laajenee, sen ympäristö menettää lämpöä ja kulkee lämmönvaihtimen läpi. Nestemäisen vedyn tapauksessa laajeneminen tapahtuu nestemäisen typen kanssa kosketuksessa olevan venttiilin kautta. Vety voidaan sitten paineistaa uudelleen ja prosessi voidaan toistaa nesteytykseen saakka.
Nestemäisen vedyn varastointi
HILTech-verkkosivusto selittää, että vetyä ei voida luonnollisessa tilassa varastoida tehokkaasti sen erittäin alhaisen tiheyden ja haihtuvuuden vuoksi. Nesteytys, kemiallinen sidonta tai puristustyö ovat varastointitapoja, mutta niillä on haittansa. Nesteytys vaatii valtavan määrän energiaa pitääkseen lämpötilan alhaisena, ja puristus vaatii korkealaatuista tiivistystä vetymolekyylien pienen koon vuoksi. Kemiallinen sidos luo sähkömagneettisen sidoksen vetymolekyylien ja toisen elementin välille. HILTechin mukaan vedyn talteenottoyhdisteiden on oltava nesteitä tai metalleja. Nämä materiaalit kuljettavat sähkövarausta helpommin, erityisesti matalammissa lämpötiloissa; siksi ne toimivat hyvin kemiallisten ja sähkömagneettisten yhteyksien mahdollistamiseksi.
