L'eau est composée de deux atomes d'hydrogène liés de manière covalente à un seul atome d'oxygène. L'hydrogène peut être libéré de la molécule en tant que gaz si l'énergie est ajoutée. Le gaz hydrogène est capable d'exploser si elle est mal gérée. Une concentration de 4 pour cent de l'hydrogène gazeux est suffisante pour faciliter une explosion, selon la fiche de données de matériau d'Air Products, un grossiste de gaz Allentown, Pennsylvanie.
L'hydrogène et l'oxygène dans l'eau
Hydrogène et l'oxygène sont tous deux des éléments hautement réactifs qui cherchent à se lier avec d'autres produits chimiques pour minimiser l'état d'énergie des électrons de valence respectifs. Le processus de liaison pour chaque est très exothermique et se produit à un rythme élevé, ce qui signifie des gaz d'hydrogène et d'oxygène sont à la fois sujettes aux rejets catastrophiques de l'énergie sous la forme d'une explosion au cours des réactions chimiques.
La production d'hydrogène à partir de l'eau
Parce que la réaction de l'hydrogène et de l'oxygène pour former de l'eau est exothermique - il libère l'énergie - pour inverser la réaction et obtenir l'oxygène et de l'hydrogène à partir d'eau nécessite l'entrée de plus d'énergie dans l'eau comme il a été émis lorsque l'eau formée. Ce processus, connu sous le nom d'électrolyse, excite les liaisons hydrogène-oxygène suffisante pour provoquer leur rupture. Les atomes d'hydrogène sous tension, étant plus léger, augmenteront plus rapidement de l'eau et de recueillir dans le haut de tout ce matériel est au-dessus.
Systèmes d'eau et la production d'hydrogène
Tout système d'eau qui est soumise à de grandes quantités d'énergie électrique est sujette à l'électrolyse et la production d'hydrogène gazeux. De grandes étendues d'eau touchées par la foudre, par exemple, peut produire de l'hydrogène. Mais de loin les systèmes d'eau les plus dangereux quand il vient à la production d'hydrogène sont ceux qui refroidir les centrales électriques ou les procédés industriels. Ces systèmes d'eau doivent souvent rester en fonctionnement continu pour maintenir les processus de la surchauffe et en raison de courts-circuits électriques ou d'autres dysfonctionnements peuvent absorber suffisamment d'énergie pour rompre les liaisons hydrogène-oxygène de certaines molécules d'eau. L'hydrogène peut être produit et recueillir dans un espace clos.
Explosions de gaz d'hydrogène dans les systèmes d'eau
Au fil du temps, même un très faible taux de production de gaz d'hydrogène en raison de l'électrolyse peut créer une concentration suffisante d'hydrogène qu'une explosion est possible. Tout ce qu'il faut est une étincelle pour allumer l'hydrogène et provoquer une détonation catastrophique. En 2011, des explosions de gaz d'hydrogène dans les systèmes d'eau conduit à la destruction des structures autour de plusieurs réacteurs au Japon. L'eau utilisée pour refroidir les réacteurs absorbés l'énergie et de l'hydrogène produit, qui ont déclenché et endommagé les bâtiments autour des réacteurs.