Obsah
Vodík existuje prirodzene v plynnom skupenstve. Plyny po aplikácii menia svoju teplotu a tlak a odvádzajú teplo a tlak. Podľa webovej stránky Astronautix sa vodík skvapalňuje pri 20,24 ° K alebo -252,87 ° C. Dosahujú teplotu tak nízku, že spotrebúvajú veľké množstvo energie, ale Joule-Thomsonov efekt tento proces zmierňuje. Tento efekt určuje správanie plynov pri zmene tlaku. U väčšiny plynov pokles tlaku zníži teplotu okolia, ale správanie sa obráti, keď teplota klesne do určitého bodu. V prípade vodíka a hélia je to naopak - pri extrémne nízkych teplotách spôsobuje zvýšenie tlaku pokles teploty plynu.
Joule-Thomsonov efekt
Regeneračné chladenie
Podľa NASA regeneračné chladenie funguje tak, že umožňuje expanziu stlačeného plynu. Výrobcovia chladiaceho vodíka zvyčajne používajú tento proces.Najskôr zavedú ochladený vodík na určitú koncentráciu kvapalného dusíka, ktorá ešte viac zníži jeho teplotu. Pri expanzii plynu jeho prostredie stráca teplo a prechádza výmenníkom tepla. V prípade kvapalného vodíka dochádza k expanzii cez ventil, ktorý je v kontakte s kvapalným dusíkom. Vodík potom môže byť znovu natlakovaný a proces môže byť opakovaný až do skvapalnenia.
Skladovanie kvapalného vodíka
Webová stránka HILTech vysvetľuje, že vodík sa nemôže skladovať efektívne v prirodzenom stave kvôli jeho extrémne nízkej hustote a prchavosti. Skvapalňovanie, chemické spájanie alebo lisovanie sú spôsoby skladovania, majú však svoje nevýhody. Skvapalnenie vyžaduje na udržanie nízkej teploty enormné množstvo energie a kompresia kvôli vysokej veľkosti molekúl vodíka vyžaduje vysoko kvalitné utesnenie. Chemická väzba vytvára elektromagnetickú väzbu medzi molekulami vodíka a iným prvkom. Podľa HILTech musia byť zlúčeninami zachytávajúcimi vodík kvapaliny alebo kovy. Tieto materiály ľahšie prenášajú elektrický náboj, najmä pri nižších teplotách; preto dobre fungujú, aby umožnili chemické a elektromagnetické spojenia.
