El hidrógeno es un gas a temperatura y presión estándar y es el elemento más común en el universo. Sin embargo, el hidrógeno libre es extremadamente raro en la Tierra porque se evapora tan fácilmente en el espacio. El hidrógeno líquido se usa más comúnmente como combustible para cohetes donde se quema con oxígeno líquido y también tiene aplicaciones en criogenia como refrigerante. El hidrógeno líquido también es un medio útil de almacenar y transportar hidrógeno porque ocupa menos espacio que lo que gasta. El gas de hidrógeno se puede licuar aplicando las combinaciones correctas de presión y enfriamiento.
Identifique la temperatura crítica para el hidrógeno como 33 grados Kelvin. Esta es la temperatura máxima a la que el hidrógeno puede ser un líquido, sin importar cuán grande sea la presión. El proceso de licuefacción de hidrógeno por lo tanto debe conseguir que por debajo de 33 grados Kelvin.
Determinar la presión crítica para el hidrógeno como aproximadamente 13 atmósferas (atm). Esta es la presión mínima necesaria para mantener el hidrógeno líquido a su temperatura crítica. Estos puntos críticos proporcionan los parámetros para mantener el hidrógeno como líquido.
Examine el proceso de enfriamiento regenerativo. Este método presuriza el gas y le permite expandirse. Esto permite que el gas elimine el calor de su entorno y lo enfríe. El gas se pasa luego a través de un intercambiador de calor, que enfría el gas y lo comprime. Este proceso se repite hasta que el gas se enfría lo suficiente para licuar.
Aplicar el proceso de enfriamiento regenerativo para licuar el hidrógeno como primera realizada por James Dewar en 1898. presurizar el hidrógeno a 180 atm y pre-enfriar con nitrógeno líquido. Permita que el hidrógeno se expanda a través de una válvula que también se enfría con nitrógeno líquido.
Repita el paso 4 hasta que el hidrógeno se licúe. El experimento de Dewar arrojó aproximadamente 20 centímetros cúbicos (CC) de hidrógeno líquido, que era aproximadamente 1 por ciento del hidrógeno en el experimento.
