انرژی هیدروژنی مفهوم جدیدی نیست، اما مطمئناً آینده صنعت انرژی جهانی خواهد بود، بنابراین بیایید به اصول اولیه بازگردیم و به این سوال پاسخ دهیم که “انرژی هیدروژن چیست؟”
خود هیدروژن یک سوخت پاک است که در صورت استفاده فقط به عنوان محصول جانبی آب تولید می کند. این امر آن را برای شرکتهای بزرگ انرژی، دولتها و سازمانهایی که به دنبال دستیابی به وضعیت کربن خالص صفر هستند، بسیار جذاب میکند.
هنگامی که به سؤال “انرژی هیدروژن چیست” پاسخ می دهیم، پاسخ در واقع بسیار ساده است: هیدروژن ساده ترین عنصر است و حامل انرژی است که می تواند برای ذخیره، حرکت و تحویل انرژی مورد استفاده قرار گیرد و توان آن را می توان از طریق مختلف مهار کرد. مواد و روش ها.
هیدروژن به وفور در زمین وجود دارد و می تواند با عناصر دیگر ترکیب شود. هنگامی که با اکسیژن ترکیب می شود آب (H 2 O) را تشکیل می دهد و هنگامی که با کربن ترکیب می شود هیدروکربن های مختلفی تولید می کند که در گاز طبیعی، زغال سنگ و نفت یافت می شود. دو نوع تولید انرژی هیدروژن وجود دارد – هیدروژن سبز و هیدروژن آبی. در زیر به مواردی که اینها هستند خواهیم پرداخت.
برای اطلاعات بیشتر در مورد چگونگی استفاده از هیدروژن، چرایی اهمیت هیدروژن به عنوان منبع انرژی پاک در آینده و چگونگی بهره برداری جهان از پتانسیل عظیم انرژی هیدروژن، به ادامه مطلب مراجعه کنید.
سوخت هیدروژن چگونه تولید می شود؟
جالب اینجاست که سوخت هیدروژنی را می توان از چند روش تولید کرد. هیدروژن آبی از منابع انرژی تجدید ناپذیر تولید می شود، در حالی که هیدروژن سبز با استفاده از منابع برق تجدید پذیر برای تامین انرژی الکترولیزری که هیدروژن را از مولکول های آب جدا می کند، تولید می شود.
- – فرآیندهای حرارتی: فرآیندهای حرارتی برای تولید هیدروژن شامل اصلاح بخار است، فرآیندی با دمای بسیار بالا که در آن بخار با سوخت هیدروکربنی واکنش می دهد و هیدروژن تولید می کند. در حال حاضر، حدود 95 درصد از کل هیدروژن از اصلاح بخار گاز طبیعی تولید می شود.
- – فرآیندهای الکترولیتی: در این فرآیند از الکترولیز برای جداسازی آب به اکسیژن و هیدروژن استفاده می شود. یک الکترولیز بسیار شبیه یک پیل سوختی در معکوس عمل می کند.
- فرآیندهای خورشیدی: در این فرآیند از نور به عنوان کاتالیزور برای تولید هیدروژن استفاده می شود و روش های مختلفی از جمله فوتوبیولوژیکی، فوتوالکتروشیمیایی و ترموشیمیایی خورشیدی وجود دارد. فرآیندهای فوتوبیولوژیکی از فعالیت فتوسنتزی باکتری ها و جلبک های سبز استفاده می کنند، فرآیندهای فوتوالکتروشیمیایی از نیمه هادی های تخصصی برای جداسازی آب استفاده می کنند و تولید هیدروژن ترموشیمیایی خورشیدی از نیروی خورشیدی متمرکز برای تقسیم آب استفاده می کند.
- – فرآیندهای بیولوژیکی: در این فرآیندها از میکروب هایی مانند باکتری ها و ریزجلبک ها استفاده می شود. در تبدیل زیست توده میکروبی، میکروب ها مواد آلی مانند زیست توده یا فاضلاب را برای تولید هیدروژن تجزیه می کنند.
انرژی هیدروژن در حال حاضر برای چه چیزی استفاده می شود؟
یکی از مرتبطترین و هیجانانگیزترین کاربردهای انرژی هیدروژن در حال حاضر در خودروها است و در حال حاضر خودروهای زیادی در بازار وجود دارد که با پیلهای سوختی هیدروژنی کار میکنند. البته وجود زیرساخت برای پشتیبانی از وسایل نقلیه مانند این بسیار مهم است.
ژاپن در این زمینه پیشتاز است، با نزدیک به 100 ایستگاه عمومی سوختگیری هیدروژن در سراسر کشور که میتوانید همانطور که با بنزین یا گازوئیل انجام میدهید، به سرعت آن را پر کنید.
آلمان با حدود 80 مورد از این ایستگاه های سوخت گیری هیدروژن در حال فعالیت در رده دوم قرار دارد و آمریکا با حدود 42 جایگاه در جایگاه سوم قرار دارد.
MSDS Defoamer
انرژی هیدروژن در آینده چگونه خواهد بود؟
برای بررسی آینده صنعت انرژی، ابتدا نگاهی به گذشته بیندازیم.
سوخت یک ماده شیمیایی است که می تواند برای تامین انرژی مفید «سوزانده شود». هنگامی که می سوزند، پیوندهای شیمیایی بین عناصر موجود در سوخت شکسته می شود، به این معنی که این عناصر سپس به طور شیمیایی با اکسیژن، معمولاً در هوا، ترکیب می شوند.
ما به طور سنتی از گاز طبیعی به عنوان منبع انرژی برای گرم کردن خانه ها و مشاغل خود و تولید برق استفاده می کردیم. این به این دلیل است که یک منبع به راحتی در دسترس است که مقرون به صرفه است و جایگزین تمیزتری برای زغال سنگ است. هنگامی که گاز طبیعی سوزانده می شود انرژی گرمایی فراهم می کند، اما همچنین محصول زائد دی اکسید کربن تولید می کند که می تواند به تغییرات آب و هوایی کمک کند.
مزیت استفاده از هیدروژن به جای گاز طبیعی این است که دی اکسید کربن آزاد نمی کند، تنها محصول «ضایعات» آن آب است.
در حالی که این قطعاً یک دوره جدید هیجان انگیز برای صنعت انرژی است، حرکت به سمت انرژی هیدروژنی نمی تواند یک شبه اتفاق بیفتد. برای اینکه هیدروژن جایگزین مناسبی باشد، باید در مقیاس بزرگ و به روشی اقتصادی تولید شود که چالشهای مهمی را برای زیرساختهای جهان ایجاد میکند.
خبر خوب این است که هیدروژن را می توان از طریق خطوط لوله گاز موجود منتقل کرد ، که اختلال را به حداقل می رساند و میزان زیرساخت های گران قیمت مورد نیاز برای ایجاد یک شبکه جدید را کاهش می دهد. تولید نسخه های انرژی هیدروژنی وسایل پخت و پز و گرمایش نیز در حال ظهور است.
یکی از دلایلی که چرا هیدروژن به عنوان سوخت انرژی بسیار مفید است، این است که محتوای انرژی بالایی در هر واحد وزن دارد – به این معنی که می توان از آن به عنوان سوخت موشک استفاده کرد!
گزارش اخیر آژانس بین المللی انرژی – آینده هیدروژن: استفاده از فرصت های امروز – نشان می دهد که هیدروژن پاک در حال حاضر از حمایت قوی دولت ها و مشاغل در سراسر جهان برخوردار است.
دکتر بیرول گفت: «هیدروژن امروز از شتاب بیسابقهای برخوردار است که توسط دولتهایی که هم واردکننده و هم صادرکننده انرژی هستند، و همچنین صنعت انرژیهای تجدیدپذیر، شرکتهای برق و گاز، خودروسازان، شرکتهای نفت و گاز، شرکتهای بزرگ فناوری و شهرهای بزرگ، هدایت میشود.» گزارش. جهان نباید این فرصت منحصر به فرد را برای تبدیل هیدروژن به بخش مهمی از انرژی پاک و ایمن آینده ما از دست بدهد.
گزارش آژانس بینالمللی انرژی چهار حوزه را مشخص میکند که اقدامات امروز پایههای رشد صنعت هیدروژن پاک جهانی را میسازد:
- ساخت بنادر صنعتی به مراکز عصبی برای افزایش استفاده از هیدروژن تمیز
- ایجاد زیرساخت های موجود، مانند خطوط لوله گاز طبیعی
- گسترش استفاده از هیدروژن در حمل و نقل با استفاده از آن برای تامین انرژی خودروها، کامیون ها و اتوبوس هایی که در مسیرهای کلیدی حرکت می کنند.
- راه اندازی اولین مسیرهای کشتیرانی بین المللی تجارت هیدروژن.