Hydrogen:

হাইড্রোজেন হল মহাবিশ্বের সবচেয়ে প্রাচুর্যপূর্ণ উপাদান এবং এটি বিভিন্ন পদ্ধতি থেকে উৎসারিত হতে পারে, প্রাথমিকভাবে পানি বা হাইড্রোকার্বনের বিভাজন জড়িত। এখানে হাইড্রোজেন উৎপাদনের জন্য কিছু সাধারণ পদ্ধতি রয়েছে:

স্টিম মিথেন রিফর্মিং (SMR):

প্রক্রিয়া: প্রাকৃতিক গ্যাস (প্রাথমিকভাবে মিথেন) উচ্চ তাপমাত্রায় বাষ্পের সাথে বিক্রিয়া করে হাইড্রোজেন, কার্বন মনোক্সাইড এবং অল্প পরিমাণে কার্বন ডাই অক্সাইড তৈরি করে।
সমীকরণ: CH₄ + H₂O → CO + 3H₂।
পানির তড়িৎ বিশ্লেষণ:

প্রক্রিয়া: জলকে হাইড্রোজেন এবং অক্সিজেনে বিভক্ত করতে বিদ্যুৎ ব্যবহার করা হয়।
সমীকরণ: 2H₂O → 2H₂ + O₂।
এই পদ্ধতিটি প্রায়শই পরিবেশ বান্ধব বলে বিবেচিত হয় যদি বিদ্যুৎ নবায়নযোগ্য উত্স থেকে আসে।
আংশিক জারণ:

প্রক্রিয়া: হাইড্রোকার্বন অক্সিজেনের সাথে বিক্রিয়া করে হাইড্রোজেন এবং কার্বন মনোক্সাইড তৈরি করে।
সমীকরণ: CH₄ + ½O₂ → CO + 2H₂।
বায়োমাস গ্যাসীকরণ:

প্রক্রিয়া: জৈব পদার্থ (বায়োমাস) হাইড্রোজেন, কার্বন মনোক্সাইড এবং কার্বন ডাই অক্সাইডে রূপান্তরিত হয় উচ্চ তাপমাত্রায় নিয়ন্ত্রিত পরিমাণ অক্সিজেন এবং/অথবা বাষ্পের সাথে উপাদানটির বিক্রিয়া করে।
ফটোইলেক্ট্রোকেমিক্যাল জল বিভাজন:

প্রক্রিয়া: বিশেষ ফটোইলেক্ট্রোকেমিক্যাল কোষ ব্যবহার করে জলকে হাইড্রোজেন এবং অক্সিজেনে বিভক্ত করতে সৌর শক্তি সরাসরি ব্যবহার করা হয়।
থার্মোকেমিক্যাল জল বিভাজন:

প্রক্রিয়া: উচ্চ তাপমাত্রা, প্রায়শই পারমাণবিক চুল্লি বা ঘনীভূত সৌর শক্তি দ্বারা সরবরাহ করা হয়, রাসায়নিক বিক্রিয়া চালাতে ব্যবহৃত হয় যা জলকে হাইড্রোজেন এবং অক্সিজেনে বিভক্ত করে।
হাইড্রোজেন একটি বহুমুখী শক্তির বাহক, এবং প্রযুক্তির অগ্রগতি এটি উত্পাদন করার আরও দক্ষ এবং টেকসই উপায়গুলি অন্বেষণ করে চলেছে৷

Hydrogen has several unique properties and natural characteristics:

হাইড্রোজেনের বেশ কয়েকটি অনন্য বৈশিষ্ট্য এবং প্রাকৃতিক বৈশিষ্ট্য রয়েছে যা এটিকে কিছু উপায়ে অন্যান্য উপাদানের মতো করে, তবুও অন্যদের মধ্যে স্বতন্ত্র। এখানে কয়েকটি মূল মিল এবং বৈশিষ্ট্য রয়েছে:

প্রাচুর্য:

হাইড্রোজেন হল মহাবিশ্বের সবচেয়ে প্রাচুর্যপূর্ণ উপাদান, যা এর মৌলিক ভরের প্রায় 75% তৈরি করে। এটি হিলিয়ামের অনুরূপ, দ্বিতীয় সর্বাধিক প্রচুর উপাদান, যা মহাবিশ্বে প্রচুর পরিমাণে পাওয়া যায়।
প্রতিক্রিয়াশীলতা:

হাইড্রোজেন অত্যন্ত প্রতিক্রিয়াশীল, পর্যায় সারণির (ক্ষারীয় ধাতু) গ্রুপ 1-এর অন্যান্য উপাদানের মতো। এটি সহজেই অনেক উপাদান সহ যৌগ গঠন করে।
যৌগ গঠন:

কার্বনের মতো, হাইড্রোজেনও প্রচুর পরিমাণে যৌগ গঠন করে। এটি জল (H₂O) এবং জৈব যৌগের একটি অপরিহার্য অংশ, যেভাবে কার্বন জৈব রসায়নের মেরুদণ্ড গঠন করে।
পানিতে উপস্থিতি:

হাইড্রোজেন, অক্সিজেনের মতো, জলের একটি মৌলিক অংশ (H₂O), যা সমস্ত পরিচিত জীবনের জন্য অপরিহার্য।
হালকাতা:

হাইড্রোজেন হল সবচেয়ে হালকা মৌল, যার পারমাণবিক সংখ্যা 1। এটি হিলিয়ামের চেয়ে হালকা, যা দ্বিতীয় হালকা মৌল। হাইড্রোজেন এবং হিলিয়াম উভয়ই অন্যান্য উপাদানের তুলনায় অনেক হালকা, তারা এবং গ্যাস দৈত্যের উপরের স্তরগুলিতে তাদের বিস্তারে অবদান রাখে।
স্ট্যান্ডার্ড অবস্থায় গ্যাসীয় অবস্থা:

হাইড্রোজেন হল স্ট্যান্ডার্ড তাপমাত্রা এবং চাপে (STP) একটি গ্যাস, যা নাইট্রোজেন, অক্সিজেন এবং মহৎ গ্যাসের মতো।
ডায়াটমিক প্রকৃতি:

তার প্রাকৃতিক অবস্থায়, হাইড্রোজেন একটি ডায়াটমিক অণু (H₂) হিসাবে বিদ্যমান, যা অক্সিজেন (O₂) এবং নাইট্রোজেন (N₂) এর মতো অন্যান্য ডায়াটমিক অণুর মতো।
শক্তি মুক্তি:

যখন হাইড্রোজেন জ্বলে, তখন এটি একটি উল্লেখযোগ্য পরিমাণ শক্তি নির্গত করে, যেভাবে হাইড্রোকার্বন (হাইড্রোজেন এবং কার্বনের সমন্বয়ে গঠিত) পোড়ালে শক্তি মুক্ত করে।
অ্যাসিড-বেস কেমিস্ট্রিতে ভূমিকা:

হাইড্রোজেন আয়ন (H⁺) হল অ্যাসিড-বেস রসায়নের কেন্দ্রবিন্দু, যা বেসে হাইড্রোক্সাইড আয়ন (OH⁻) অনুরূপ। একটি দ্রবণে হাইড্রোজেন আয়নের ঘনত্ব তার pH নির্ধারণ করে।
হাইড্রোজেনের সবচেয়ে হালকা উপাদান, অত্যন্ত প্রতিক্রিয়াশীল এবং প্রচুর পরিমাণে হওয়ার অনন্য সমন্বয় এটিকে রসায়নে একটি মৌলিক বিল্ডিং ব্লক এবং অনেক রাসায়নিক ও শারীরিক প্রক্রিয়ার একটি গুরুত্বপূর্ণ উপাদান করে তোলে।

Hydrogen plays a crucial role in life:

হ্যাঁ, হাইড্রোজেন জীবনের একটি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। এখানে বিভিন্ন উপায়ে হাইড্রোজেন জৈবিক প্রক্রিয়ার জন্য মৌলিক:

জল:

জল (H₂O) সমস্ত পরিচিত জীবনের জন্য অপরিহার্য। এটি দ্রাবক হিসেবে কাজ করে, রাসায়নিক বিক্রিয়ার একটি মাধ্যম এবং বিভিন্ন শারীরবৃত্তীয় প্রক্রিয়ায় জড়িত। জলের অণুতে হাইড্রোজেন পরমাণুগুলি জলের গঠন এবং বৈশিষ্ট্য বজায় রাখার জন্য অত্যাবশ্যক।
জৈব অণু:

হাইড্রোজেন জৈব অণুর একটি মূল উপাদান, যা জীবনের ভিত্তি তৈরি করে। এর মধ্যে রয়েছে কার্বোহাইড্রেট, প্রোটিন, লিপিড এবং নিউক্লিক অ্যাসিড। হাইড্রোজেন পরমাণু এই অণুগুলির মধ্যে বিভিন্ন বন্ধন এবং কার্যকরী গ্রুপ গঠনে জড়িত।
শক্তি স্থানান্তর:

হাইড্রোজেন পরমাণু সেলুলার শক্তি স্থানান্তর প্রক্রিয়ায় একটি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। সেলুলার শ্বাস-প্রশ্বাসে, হাইড্রোজেন আয়ন (প্রোটন) এবং ইলেকট্রন মাইটোকন্ড্রিয়ায় ইলেকট্রন ট্রান্সপোর্ট চেইনের মাধ্যমে স্থানান্তরিত হয়, যার ফলে কোষের শক্তির মুদ্রা ATP উৎপাদন হয়।
পিএইচ নিয়ন্ত্রণ:

হাইড্রোজেন আয়ন (H⁺) কোষ এবং জীবের মধ্যে pH ভারসাম্য বজায় রাখার জন্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। একটি দ্রবণে হাইড্রোজেন আয়নের ঘনত্ব তার অম্লতা বা ক্ষারত্ব নির্ধারণ করে, যা এনজাইমের কার্যকলাপ এবং বিভিন্ন জৈব রাসায়নিক প্রক্রিয়ার জন্য গুরুত্বপূর্ণ।
রেডক্স প্রতিক্রিয়া:

হাইড্রোজেন পরমাণুগুলি রেডক্স (হ্রাস-অক্সিডেশন) বিক্রিয়ায় জড়িত, যা বিপাক এবং শক্তি উৎপাদনের জন্য অপরিহার্য। এই প্রতিক্রিয়াগুলি ইলেকট্রন স্থানান্তরকে জড়িত করে এবং সালোকসংশ্লেষণ এবং শ্বাস-প্রশ্বাসের মতো প্রক্রিয়াগুলির জন্য মৌলিক।
সালোকসংশ্লেষণ:

সালোকসংশ্লেষণে, জলের অণুগুলি সূর্যালোকের শক্তি দ্বারা অক্সিজেন, প্রোটন (হাইড্রোজেন আয়ন) এবং ইলেকট্রনে বিভক্ত হয়। প্রোটন এবং ইলেকট্রনগুলি তখন ATP এবং NADPH তৈরি করতে ব্যবহৃত হয়, যা গ্লুকোজ এবং অন্যান্য জৈব অণুর সংশ্লেষণের জন্য অপরিহার্য।
অ্যামিনো অ্যাসিড এবং প্রোটিন:

অ্যামিনো অ্যাসিড, প্রোটিনের বিল্ডিং ব্লক, হাইড্রোজেন পরমাণু ধারণ করে। বিপাকীয় প্রতিক্রিয়া (এনজাইম) অনুঘটক করা, ডিএনএ প্রতিলিপি করা, উদ্দীপনায় সাড়া দেওয়া এবং অণু পরিবহন সহ জীবন্ত প্রাণীর কার্যত প্রতিটি কাজের জন্য প্রোটিন অপরিহার্য।
ডিএনএ এবং আরএনএ:

হাইড্রোজেন বন্ড ডিএনএ এবং আরএনএর গঠনের জন্য গুরুত্বপূর্ণ। এই বন্ধনগুলি ডিএনএ ডাবল হেলিক্সের দুটি স্ট্র্যান্ডকে একত্রে ধরে রাখে এবং ডিএনএ প্রতিলিপি এবং আরএনএ ট্রান্সক্রিপশনের জন্য প্রয়োজনীয় পরিপূরক বেস জোড়ায় গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে।
বাফার সিস্টেম:

জৈবিক বাফার সিস্টেম, যা শরীরের তরলে স্থিতিশীল pH মাত্রা বজায় রাখে, প্রায়ই হাইড্রোজেন আয়ন জড়িত। উদাহরণস্বরূপ, রক্তে বাইকার্বোনেট বাফার সিস্টেম কার্বনিক অ্যাসিড এবং বাইকার্বোনেটের মাত্রার ভারসাম্য বজায় রেখে pH নিয়ন্ত্রণে সহায়তা করে।
হাইড্রোজেনের বহুমুখীতা এবং এই প্রয়োজনীয় প্রক্রিয়াগুলিতে জড়িততা পৃথিবীতে জীবনের জন্য এর গুরুত্বকে অন্ডারস্কোর করে।

Hydrogen was discovered and identified as a distinct element:

হাইড্রোজেন 1766 সালে ব্রিটিশ বিজ্ঞানী হেনরি ক্যাভেন্ডিশ দ্বারা একটি স্বতন্ত্র উপাদান হিসাবে আবিষ্কৃত এবং সনাক্ত করা হয়েছিল।

হেনরি ক্যাভেন্ডিশ:

ক্যাভেন্ডিশ ছিলেন একজন ইংরেজ রসায়নবিদ এবং পদার্থবিদ যিনি প্রথম হাইড্রোজেনকে একটি স্বতন্ত্র পদার্থ হিসেবে স্বীকৃতি দিয়েছিলেন। 1766 সালে, তিনি একটি গ্যাস বর্ণনা করেন যাকে তিনি “দাহ্য বায়ু” বলে, যা ধাতুতে অ্যাসিডের প্রতিক্রিয়া দ্বারা উত্পাদিত হয়েছিল।
ক্যাভেন্ডিশ আবিষ্কার করেছে যে এই গ্যাসটি অত্যন্ত দাহ্য এবং, যখন পোড়ানো হয়, তখন এটি জল উৎপন্ন করে। এটি তাকে সঠিকভাবে উপসংহারে নিয়ে যায় যে জল একটি উপাদান নয়, যেমনটি পূর্বে ধারণা করা হয়েছিল, তবে এটি হাইড্রোজেন এবং অক্সিজেনের যৌগ।
আগের কাজ:

ক্যাভেন্ডিশের আগে, অন্যান্য অনেক বিজ্ঞানী রাসায়নিক বিক্রিয়ার সময় একটি দাহ্য গ্যাসের উৎপাদন পর্যবেক্ষণ করেছিলেন, কিন্তু তারা এটিকে একটি স্বতন্ত্র উপাদান হিসেবে চিহ্নিত করেননি। উদাহরণস্বরূপ, প্যারাসেলসাস (1493-1541), একজন সুইস অ্যালকেমিস্ট, যখন অ্যাসিড ধাতুর সাথে বিক্রিয়া করে তখন একটি দাহ্য গ্যাসের নিঃসরণ পর্যবেক্ষণ করেন।
অ্যান্টোইন ল্যাভয়েসিয়ার:

ফরাসি রসায়নবিদ এন্টোইন ল্যাভয়েসিয়ার পরে নিশ্চিত করেছেন এবং ক্যাভেন্ডিশের অনুসন্ধানগুলিকে প্রসারিত করেছেন। Lavoisier পরীক্ষা-নিরীক্ষা চালিয়েছিলেন যা উপাদান হিসাবে হাইড্রোজেন এবং অক্সিজেনকে সনাক্ত করতে পরিচালিত করেছিল। তিনি গ্যাসটির নাম দিয়েছেন “হাইড্রোজেন” (গ্রীক শব্দ “হাইড্রো” থেকে যার অর্থ জল এবং “জিন” অর্থ সৃষ্টিকর্তা) কারণ এটি পোড়ালে জল তৈরি হয়।
Lavoisier এর কাজ উপাদান এবং যৌগগুলির আধুনিক ধারণা প্রতিষ্ঠা করতে সাহায্য করেছিল, আধুনিক রসায়নের ক্ষেত্রে ভিত্তি স্থাপন করেছিল।
ক্যাভেন্ডিশের হাইড্রোজেনকে একটি স্বতন্ত্র উপাদান হিসেবে চিহ্নিত করা এবং ল্যাভয়েসিয়ারের পরবর্তী নামকরণ এবং শ্রেণীবিভাগ বিজ্ঞান হিসেবে রসায়নের বিকাশে গুরুত্বপূর্ণ পদক্ষেপ।

Humans can use hydrogen in various ways:

মানুষ বিভিন্ন উপায়ে হাইড্রোজেন ব্যবহার করতে পারে, একটি পরিষ্কার শক্তির উত্স, শিল্প ফিডস্টক এবং অসংখ্য রাসায়নিক প্রক্রিয়ায় প্রয়োজনীয় উপাদান হিসাবে এর বৈশিষ্ট্যগুলি ব্যবহার করতে পারে। এখানে কিছু মূল অ্যাপ্লিকেশন রয়েছে:

শক্তি উৎপাদন:

হাইড্রোজেন ফুয়েল সেল: হাইড্রোজেন অক্সিজেনের সাথে ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল বিক্রিয়ার মাধ্যমে বিদ্যুত উৎপন্ন করতে জ্বালানী কোষে ব্যবহার করা যেতে পারে, যা একমাত্র উপজাত হিসাবে জল তৈরি করে। এই প্রযুক্তিটি যানবাহন, ব্যাকআপ পাওয়ার সিস্টেম এবং পোর্টেবল পাওয়ার উত্সগুলিতে নিযুক্ত করা হয়।
দহন: তাপ বা পাওয়ার টারবাইন তৈরি করতে হাইড্রোজেন সরাসরি পোড়ানো যেতে পারে। যখন পোড়ানো হয়, তখন এটি জলীয় বাষ্প তৈরি করে এবং কার্বন নির্গমন হয় না, এটি গ্রিনহাউস গ্যাস নির্গমন কমানোর জন্য একটি আকর্ষণীয় বিকল্প হিসাবে তৈরি করে।
পরিবহন:

হাইড্রোজেন চালিত যানবাহন: হাইড্রোজেন ফুয়েল সেল ভেহিকেল (FCVs) হল প্রথাগত পেট্রল এবং ডিজেল চালিত যানবাহনের একটি পরিষ্কার বিকল্প। তারা ব্যাটারি বৈদ্যুতিক গাড়ির তুলনায় দ্রুত রিফুয়েলিং সময় এবং দীর্ঘ রেঞ্জ অফার করে।
এভিয়েশন এবং শিপিং: এই সেক্টরের কার্বন পদচিহ্ন কমাতে বিমান ও জাহাজের জ্বালানি হিসেবে হাইড্রোজেন ব্যবহার করার বিষয়ে গবেষণা চলছে।
শিল্প অ্যাপ্লিকেশন:

অ্যামোনিয়া উৎপাদন: অ্যামোনিয়া উৎপাদনের জন্য হ্যাবার-বশ প্রক্রিয়ায় হাইড্রোজেন একটি মূল উপাদান, যা সার এবং বিভিন্ন রাসায়নিকের জন্য অপরিহার্য।
পেট্রোলিয়াম পরিশোধন: হাইড্রোজেন হাইড্রোক্র্যাকিং এবং অন্যান্য পরিশোধন প্রক্রিয়াগুলিতে পরিষ্কার জ্বালানী তৈরি করতে এবং সালফারের মতো অমেধ্য অপসারণ করতে ব্যবহৃত হয়।
ধাতু উত্পাদন: হাইড্রোজেন তাদের আকরিক থেকে ধাতু উত্পাদন করতে ধাতুবিদ্যায় একটি হ্রাসকারী এজেন্ট হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে।
শক্তি সঞ্চয়:

যখন অতিরিক্ত নবায়নযোগ্য শক্তি থাকে (যেমন, সৌর বা বায়ু থেকে) তখন ইলেক্ট্রোলাইসিসের মাধ্যমে হাইড্রোজেন তৈরি করা যেতে পারে। তারপরে এটি সংরক্ষণ করা যেতে পারে এবং পরে জ্বালানী কোষ ব্যবহার করে বিদ্যুতে রূপান্তরিত করা যেতে পারে বা শক্তি তৈরি করতে পুড়িয়ে, শক্তি গ্রিডে সরবরাহ এবং চাহিদার ভারসাম্য বজায় রাখতে সহায়তা করে।
গরম করা এবং ঠান্ডা করা:

হাইড্রোজেন আবাসিক এবং শিল্প গরম করার অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে ব্যবহার করা যেতে পারে, হয় সরাসরি দহনের মাধ্যমে বা কার্বন নির্গমন কমাতে প্রাকৃতিক গ্যাসের সাথে মিশ্রিত করে।
এটি হাইড্রোজেন-ভিত্তিক তাপ পাম্প এবং অন্যান্য প্রযুক্তির মাধ্যমে রেফ্রিজারেশন এবং কুলিং সিস্টেমেও ব্যবহার করা যেতে পারে।
রাসায়নিক উত্পাদন:

হাইড্রোজেন হল মিথানল সহ বিস্তৃত রাসায়নিক পদার্থ উৎপাদনের জন্য একটি কাঁচামাল, যা প্লাস্টিক, সিন্থেটিক ফাইবার এবং অন্যান্য পণ্যগুলিতে ব্যবহৃত হয়।
এটি হাইড্রোজেনেশন প্রক্রিয়াগুলিতে অসম্পৃক্ত চর্বি এবং তেলকে স্যাচুরেটেডগুলিতে রূপান্তর করতেও ব্যবহৃত হয়, যা খাদ্য উত্পাদন এবং রাসায়নিক শিল্পে গুরুত্বপূর্ণ।
শক্তি রপ্তানি:

হাইড্রোজেনকে পরিবহন এবং রপ্তানির জন্য অ্যামোনিয়া বা তরল হাইড্রোজেনে রূপান্তরিত করা যেতে পারে যেখানে পুনর্নবীকরণযোগ্য শক্তি কম প্রচুর, একটি বিশ্বব্যাপী পরিচ্ছন্ন শক্তি বাজার তৈরি করতে সহায়তা করে।
পরিবেশগত অ্যাপ্লিকেশন:

বিভিন্ন প্রক্রিয়ায় জীবাশ্ম জ্বালানি প্রতিস্থাপন করে শিল্প কার্বন নিঃসরণ কমাতে হাইড্রোজেন ব্যবহার করা যেতে পারে।
এটি কার্বন ক্যাপচার এবং ব্যবহার প্রযুক্তিতেও ব্যবহার করা যেতে পারে ক্যাপচার করা CO₂ কে সিন্থেটিক জ্বালানি এবং রাসায়নিকের মতো দরকারী পণ্যগুলিতে রূপান্তর করতে।
হাইড্রোজেনের বহুমুখীতা এবং গ্রিনহাউস গ্যাস নির্গমন হ্রাস করার সম্ভাবনা এটিকে ভবিষ্যতের শক্তি ব্যবস্থা এবং শিল্প প্রক্রিয়াগুলির একটি প্রতিশ্রুতিশীল উপাদান করে তোলে।