L’idrogeno congelato è la forma solida dell’idrogeno gassoso comune. Gli scienziati sono interessati all’idrogeno congelato perché potrebbe essere una potenziale fonte di carburante più potente delle fonti di carburante esistenti. L’idrogeno liquido ha già trovato una nicchia nel mercato del carburante per missili. Attualmente, l’idrogeno congelato è ancora in fase sperimentale e non ha applicazioni pratiche.
Se si scopre che l’idrogeno congelato è una valida fonte di combustibile, scienziati e ingegneri ritengono che la potenza potenziale generata dall’idrogeno liquido potrebbe rivaleggiare, se non di gran lunga superiore, a quella dei combustibili attualmente in uso. Il vantaggio dell’idrogeno congelato è nella sua energia potenziale, per libbra. Gli scienziati della NASA ritengono che, se potesse essere messo in pratica, i lanci potrebbero avvenire con solo il 20% del peso del carburante attualmente richiesto per raggiungere l’orbita. Ciò ha anche il potenziale di consentire carichi utili più grandi e più pesanti e di risparmiare miliardi di dollari.
Congelare l’idrogeno non è un compito semplice. Per ottenere l’idrogeno congelato, il gas deve essere raffreddato a temperature molto basse. L’idrogeno liquido, raffreddato a 14 kelvin (-435 Fahrenheit, -224 Celsius), viene fatto cadere su elio liquido e raffreddato a 4 kelvin (-452 Fahrenheit, -233 Celsius). Il mezzo più freddo dell’elio liquido fa sì che l’idrogeno liquido si congeli e galleggi sopra l’elio. È se usati insieme che sia l’idrogeno che l’elio hanno la potenziale capacità di essere usati come fonte di combustibile.
L’energia per ottenere la propulsione arriva dopo che l’elio e l’idrogeno sono stati trasferiti e riscaldati nel motore del razzo. La fisica ci dice che quando le cose si raffreddano, gli atomi iniziano a muoversi più lentamente e mentre le cose si riscaldano, gli atomi accelerano. In questo caso, una volta riscaldati, gli atomi inizierebbero a muoversi molto rapidamente e diventerebbero ancora più caldi. Ciò produrrebbe anche enormi quantità di energia, che verrebbe quindi incanalata fuori dal motore a una velocità estremamente elevata, causando la propulsione.
Alcuni possono essere confusi con quale sia la differenza tra idrogeno congelato e idrogeno metallico. La differenza principale è la forma. L’idrogeno congelato è un solido. L’idrogeno metallico può, in teoria, essere un gas, liquido o solido, sebbene di solito sia un gas o un liquido. L’idrogeno metallico è così chiamato perché quando l’idrogeno è sottoposto a pressioni estreme, può mostrare proprietà metalliche. Poiché è molto più denso dell’idrogeno ordinario, ha anche il potenziale per essere un’enorme fonte di energia.