10 نکته هیدروژنی که باید بدانیم

به گزارش میز نفت ، در حال حاضر، دستیابی به اهداف اقلیمی در دستور كار دولت ها و شركت هاي بزرگ قرار دارد. گذار انرژی به سرمايه گذاري هنگفتي نیاز دارد. هیدروژن می تواند سهم مهمی در این گذار داشته باشد. همکاری برای استفاده موفقیت آمیز از هیدروژن ضروری است. لينارت وندربورگ، متخصص و توسعه‌دهنده تجاری هیدروژن به 10 سوال مهم درباره هیدروژن پاسخ می‌دهد.

 هیدروژن چیست؟

هیدروژن رایج ترین عنصر در جهان ماست. در شرایط عادی، گاز است و ما از گاز هیدروژن (H2) صحبت می کنیم. هیدروژن همچنین سبک‌ترین گازی است که می‌شناسیم، اما تحت فشار بالا، چگالی انرژی بالای ۱۲۰ مگاژول بر کیلوگرم دارد. این عدد تقریباً سه برابر گاز طبیعی (45 مگا ژول در هر کیلوگرم) است. با این حال، فشرده سازی گاز هیدروژن نیز به انرژی لازم (حدود 10٪) نیاز دارد.

2. هیدروژن هیدروژن خاکستری و آبی چیست؟

تقریباً تمام هیدروژنی که در حال حاضر در سراسر جهان تولید می‌شود، به اصطلاح «هیدروژن خاکستری» است. تولید در حال حاضر از طریق سنتز متان انجام می شود. در اینجا بخار فشار بالا با گاز طبیعی واکنش می دهد و در نتیجه هیدروژن (H2) و گاز گلخانه ای دي اكسيد كربن ( CO2) ایجاد می شود. در هلند، تقریباً 0.8 میلیون تن هيدروژن از این طریق با استفاده از 4 میلیارد متر مکعب گاز طبیعی و تولید دي اكسيد كربن به میزان 12.5 میلیون تن تولید می شود.

اصطلاح "هیدروژن آبی" یا "هیدروژن کم کربن" زمانی استفاده می شود که دي اكسيد كربن آزاد شده در فرآیند تولید هیدروژن خاکستری تا حد زیادی (80 تا90 درصد) جذب و ذخیره شود. به این فناوري، جذب و ذخیره کربن نیز می گویند. این فناوري می تواند در میدان های گازی تخليه شده در زیر دریای شمال اتفاق بیفتد. در هیچ کجای دنیا، هیدروژن آبی در مقیاس بزرگ تولید نمی شود.

3.هیدروژن سبز چیست؟

هیدروژن سبز كه به عنوان "هیدروژن تجدید پذیر" نيز شناخته می شود، هیدروژنی است که با انرژی پایدار تولید می شود. شناخته شده ترین الکترولیز است که در آن آب (H2O) از طریق الکتریسیته سبز به هیدروژن (H2) و اکسیژن (O2) تقسیم می شود. تعداد زیادی از شركت ها در هلند در حال آزمایش این الکترولیزهای در مقیاس مگاوات هستند. هیدروژن نیز در حین تبدیل زیست توده به گاز در دمای بالا آزاد می شود.

4-هیدروژن فیروزه اي چیست؟

هیدروژن تولید شده از گاز طبیعی با استفاده از فن‌آوری پیرولیز فلز مذاب «هیدروژن فیروزه‌ای» یا «هیدروژن کم کربن» نامیده می‌شود. گاز طبیعی از یک فلز مذاب عبور می کند که گاز هیدروژن و همچنین کربن جامد آزاد می کند. دومی می تواند کاربرد مفیدی برای مثال در تایرهای خودرو پیدا کند. این فناوری هنوز در مرحله آزمایشگاهی است و حداقل ده سال طول می کشد تا اولین کارخانه آزمایشی محقق شود.

5.تفاوت های اساسی دیگر ميان هیدروژن آبی و سبز چیست؟

علاوه بر روش تولید، تعدادی تفاوت کلیدی دیگر نیز وجود دارد:

    فقط هیدروژن سبز تولید شده از طریق الکترولیز تضمین می کند که مقادیر زیادی از برق پایدار تولید شده در دریا و خشکی می تواند به درستی در سامانه هاي انرژی ما ادغام شود. فقط الکترولیز می تواند الکتریسیته را به طور انعطاف پذیر (در صورت تقاضا) به هیدروژن تبدیل کند و سپس آن را ذخیره کند.

    علاوه بر این، توسعه الکترولیز در مقیاس بزرگ به تامین تقاضای فزاینده برای الکتریسیته و در نتیجه تحریک رشد انرژی پایدار کمک خواهد کرد.

    در کیفیت نیز تفاوت وجود دارد. هیدروژن سبز درجه خلوص بالاتری دارد و می تواند بلافاصله مثلاً در پیل سوختی خودرو استفاده شود. هیدروژن آبی سطح خلوص پایین تری دارد که برای کاربردهای صنعتی کافی است.

    تولید هیدروژن آبی راهی برای کربن زدایی صنعت، یعنی کاهش دي اكسيد كربن در مقیاس بزرگ و با هزینه نسبتا کم است.

6. هیدروژن چه نقشی در گذار انرژی دارد؟

در ترکیب انرژی فعلی ما، تقریباً 20٪ به صورت برق و 80٪ به صورت گاز طبیعی یا سوخت فسیلی مایع (بنزین، گازوئیل) تامین می شود. اهداف آب و هوایی ما در آینده نزدیک این وضعیت را به طور قابل توجهی تغییر خواهند داد. سهم برق تولید شده توسط نیروی باد و خورشید به شدت افزایش خواهد یافت. برای تعدادی از کاربردها مانند حمل و نقل سنگین، فرآیندهای با دمای بالا در صنعت و هوانوردی، یک راه حل الکتریکی خوب هنوز وجود ندارد و هنوز نیاز به گاز پایدار وجود دارد. در اینجا هیدروژن می تواند نقش مفیدی داشته باشد. علاوه بر این، هیدروژن به شکل ذخیره سازی در مقیاس بزرگ برای آن لحظاتی که بدون باد و ابری است، مهم است.

سه شنبه ۲۱ دی ۱۴۰۰ ساعت ۱۱:۰۳