هیدروژن سبز

خلاصه ای از وبینار مجموعه Gasword با نام “هیدروژن؛ بازاری که مورد توجه قرار گرفته است”

در گذار «سبز» که در جهان امروز در حال انجام است، صنایع مختلف تمرکز بیشتری به تامین انرژی پاک تر دارند. امروزه صنایع در تلاش هستند تا از سوخت­ های فسیلی معمولی دوری کرده و گزینه های پاک تری مانند هیدروژن سبز و آبی را جایگزین نمایند.  

امروزه از پتانسیل هیدروژن، برای کمک به کربن ­زدایی مجموعه­ ای از صنایع مختلف به ­کار برده می ­شود و با استفاده از فناوری سلول سوختی(پیل سوختی)، از تحرک و نوآوری در غشاهای جداسازی گاز گرفته، تا تولید کود از آمونیاک سبز و همچنین توسعه و گسترش زیرساخت در خط لوله ­ی هیدروژن، بازار جهانی هیدروژن را کاملا در معرض بازیابی دوباره قرار داده است.

افرادی از قبیل؛ دکتر موریتز میکلر از Linde Engineering، دکتر جورج بالستر از webinar sponsor Evonik  و کارشناس گاز صنعتی، استفان ب. هریسون از مشاوران  sbh4 جهت بحث و تبادل نظر در مورد همه چیزِ هیدروژن، به دنیای گاز (Gasworld) پیوستند.

در وبیناری که توسط شرکت Gasworld برگزار شد، آقای موریتز در خصوص نسخه نمایشی انتخابی شرکت و این که این موارد برای بازیابی مجدد بازارهای هیدروژن چه مفهومی دارد، گفتگو کرد. همینطور در مورد روش­ هایی که مورد استفاده Linde می­ باشد تا فرآیند و محصولات مشتری خود را کربن­ زدایی کند به بحث پرداخت.

موریتز اضافه کرد: ما به این دلیل این­ تصمیم را گرفتیم؛ زیرا که شرکت­های انرژی، صنایع محافظه­ کاری هستند و می­ خواهند کار کردن ماشین آلات و نحوه ­ی عملکرد آن­ها را در جهت مجموعه­ پارامترهای خاص خودشان ببینند.

اگر به تحولات در اقتصاد هیدروژن نگاه کنید، در طول زنجیره­ ی ارزش­ها و با وجود مسائلی مانند، تولید ارزان هیدروژن، کربن با تراکم کم و حجم زیاد و انتقال هیدروژن، با چالش ­هایی روبرو خواهید شد.

برای حمل و نقل هیدروژن، باید لوله­ ها و شبکه ­های جداگانه­ ی هیدروژن ساخته شوند؛ چیزی که تحقق بلافاصله ­ی آن، بسیار گران و وقت­ گیر خواهد بود.

او اضافه کرد: به احتمال زیاد، ما باید چند سالی را با ترکیبی از گاز طبیعی و هیدروژن زندگی کنیم.

چه چیز دیگری می­توان از Linde Engineering انتظار داشت؟

“ما فعالیت­های زیادی را درارتباط با تولید هیدروژن “آبی” و “سبز” در نظر داریم؛ همچنین در حال تجاری­ سازی فناوری­ های جدید جداسازی CO2، هم برای تولید هیدروژن آبی و هم به­ طور کلی، برای جداسازی CO2 از گازهای دودکش هستیم.”

این شرکت همچنین در حال انجام پروژه ­های بزرگی، مانند سرمایه­ گذاری جاه­ طلبانه­ ی مشترک خود برای ساخت یک الکترولایزر ۲۲۴ مگاواتی برای تولید آمونیاک سبز در نروژ است.

آبی یا سبز؟

آقای موریتز با بیان این ­نکته که این صنعت نیاز به حرکت هرچه سریع­تر به سمت هیدروژن سبز دارد؛ افزود در واقع این نشان­ دهنده ی “سطح نهایی” تحول در اقتصاد هیدروژن خواهد بود.

با توجه به توسعه­ ی لازم در زیرساخت­ های الکترولایزر، این ارتقای مقیاس، می­تواند زمان ­بر باشد.

هزینه نیز یک عامل است. به­ طور کلی، هزینه برای تولید هیدروژن آبی حدود یک ­سوم هزینه هیدروژن سبز است.

موریتز خاطرنشان کرد: من می­بینم که تولید هیدروژن سبز، احتمالا از نظر ظرفیت کافی نخواهد بود و البته بهبود قیمت برای تولید کربنِ کم انرژی، به اندازه ­ی کافی سریع خواهد بود تا مشتریان تصمیم بگیرند که از فناوری هیدروژن آبی بگذرند.

مسئولیت راه ­اندازی فناوری کاربرد جهانی برای کلیه محصولات جداسازی گاز SEPURAN و همچنین، نظارت بر راه­ اندازی بازار محصولات بیشتر توسعه یافته­ ی SEPURAN برای بازارهای هلیوم، هیدروژن، اکسیژن و نیتروژن، از سال ۲۰۱۶ بر عهده ­ی بالستر بوده است.

وی با اظهار­نظر درمورد نقش این فناوری­ها در بازارهای هیدروژن، گفت: “من فکر می­کنم برای کم و بیش ۵۰ سال، از غشاها جهت بازیابی یا جداکردن هیدروژن از قیمت­های مختلف، استفاده شده است.”

وی گفت: “ما در Evonik یک شرکت شیمیایی ویژه هستیم و اطلاعات ودانش بسیار کاربردی درمورد پلیمرها داریم. ما می­دانیم که پلیمرها چگونه برای ایجاد یک فناوری غشایی، کارآمد هستند.”

“ما هر بار یک پلیمر جدید برای کاربردهای مختلف ایجاد می­کنیم تا بالاترین کارایی را در فرآیند جداسازی داشته باشیم.”

Evonik و Linde برای توسعه ­ی فناوری، به­ طور خاص، جهت جداسازی هیدروژن از گاز طبیعی، همکاری کردند.

این فناوری را می ­توان با سایر فناوری­ ها، مانند جذب نوسان فشار ترکیب کرد.

او در پاسخ به این سوال که: “در چه جاهای دیگری از فناوری غشا در زنجیره­ ی ارزش­ها استفاده می ­شود؟” گفت:

این شرکت علاوه ­بر فناوری جداسازی گاز، همچنان به ایجاد نوآوری­های جدید مانند: غشا برای الکترولایزرهای غشای قلیایی برای تولید هیدروژن از برق، به تولید هیدروژن سبز، ادامه می ­دهد.

“با توجه به این موارد،  Evonik نشان می­ دهد که ما واقعا می­خواهیم در بازار هیدروژن حضور داشته باشیم. ما به بازار هیدروژن اعتقاد داریم و پیشاپیش برای آن کار می­ کنیم تا هیدروژن سبز تولید کنیم و در پس آن، هیدروژن را از شبکه گازی خارج کنیم. “

با اشتیاق به پتانسیل هیدروژن در کمک به کربن ­زدایی سیاره ما، هریسون، کارشناس گاز صنعتی در مورد عوامل مختلف مربوط به پذیرش و مقیاس گذاری هیدروژن بحث کرد.

وی گفت: “آن­چه من از آن هیجان زده­ هستم، دست­یابی به سلامت سیاره­ ای است. “ما می ­خواهیم کربن­ زدایی و متان­ زدایی کنیم، همینطور می­ خواهیم انتشار گازهای گلخانه­ ای را کاهش دهیم.”

هریسون با بیان این­که هیدروژن باید بخشی از راه­ حل باشد، توضیح داد که این گاز در ترکیبی برای تهیه گاز با آن­چه به­ عنوان «گاز شهر» شناخته می­ شود استفاده شده است وی افزود، استفاده از آن در خطوط لوله گاز، چیز جدیدی نیست.

“یک شهر بزرگ در جهان وجود دارد که هنوز «گاز شهر» در آن در حال بهره ­برداری است و آن” هنگ ­کنگ” است.

وی گفت: “گاز شهر، که در خطوط لوله هنگ­ کنگ وجود دارد، از ۵۰ درصد هیدروژن تشکیل شده است.”

گاز شهر ترکیبی از هیدروژن و سایر گازها است. با توجه به توسعه­ ی صحیح فناوری در غشاها سبب شده بیش از ۱۰۰ سال از آن استفاده شود، و این می تواند زمینه را برای ادغام هیدروژن در شهرهای بزرگ ایجاد کند.

اگرچه علائمی وجود دارد تا این واقعیت را در شهرهای بیشتری به واقعیت تبدیل کند، اما باید ایمنی نیز مورد بررسی قرار گیرد.

“هنگامی­ که ما شروع به قرار دادن هیدروژن در برخی از درجه­ های فولاد می­کنیم، می­توانیم با مشکلات بسیار بزرگی در مورد شکنندگی (تُردی) هیدروژن روبرو شویم.”

مطالعاتی که درمورد شکنندگی و تُردی هیدروژن انجام شده است، نشان می ­دهد که خطرات اصلی هنگامی روی می دهد که مقادیر هیدروژن به میزان نسبی حداقل۱ ٪ وجود دارد. با این وجود، هنگامی­ که حجم هیدروژن با افزایش ۱ ٪ وجود داشته باشد، خطر نیز بیشتر افزایش نمی­ یابد.

هریسون اظهار داشت که: ” خبر خوب این است­ که: وقتی که ما به مقادیر ۱% و پس از آن به ۲%، ۵%، ۲۰% و ۳۰% هیدروژن رسیدیم، خطر درواقع خیلی بزرگ­تر نمی­ شود.”

“خبر بد این است که، ۱ ٪ می­ تواند کاملاً فریبنده باشد. اگر می ­توانید با ۱ ٪ کنار بیایید، احتمالاً می­توانید با مقادیر بیشتری نیز کنار بیایید.”

آیا هیدروژن آبی می­تواند به تغییر انرژی کاملاً تجدیدپذیر کمک کند؟

هیدروژن آبی، برخلاف عموزاده ­ی تجدیدپذیر( هیدروژن سبز )در جایی ­که گاز طبیعی با بخار بسیار گرم و یک کاتالیزور مخلوط می­ شود، از گاز طبیعی و از طریق اصلاحات متان بخار (SMR) تولید می­ شود.

هریسون توضیح داد که چگونه هیدروژن آبی می­تواند در انتقال سوخت­ های فسیلی به انرژی کاملاً تجدیدپذیر کمک کند، اگرچه عاری از انتشار گازهای گلخانه ­ای نیست.

آیا هیدروژن آبی ضروری است؟ نه. آیا می­تواند کمک ­کننده باشد؟ بله

در جایی­ که چیزهای دیگر به سادگی امکان پذیر نیستند، احتمالاً این مورد یک ابزار بسیار مفید در بین مجموعه ­ی ابزارها است.”

برای تولید هیدروژن سبز، دسترسی به روش­های تجدیدپذیرِ تولید انرژی، مانند انرژی بادی یا خورشیدی ضروری است؛ البته مزایای آن به­ شدت به جغرافیا و آب ­وهوا بستگی دارد.

در مناطقی مانند شمال کانادا که بالاتر از دایره قطب شمال واقع شده است، زمستان می ­تواند توربین­ های بادی را منجمد کرده و کمبود نور خورشید نیز باعث انرژی خورشیدی بی­ فایده ­شود. در این شرایط، هیدروژن آبی، که به گاز طبیعی و ضبط و ذخیره کربن (CCS) نیاز دارد، جایگزین بسیار واقع بینانه­ ای خواهد بود.

“جذابیت هیدروژن آبی در محیطی مانند آن، بسیار بسیار زیاد است.”

متن فوق خلاصه وبیناری است که توسط Gasworld برگزار گردیده است.

منبع: gasworld.com

ارسال دیدگاه

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.