اپراتورهای برق آمریکا در صدد اثبات این موضوع اند که گازهیدروژن می تواند منبع انرژی تجدید پذیر در دسترس باشد.

گریگوری میر در نیویورک و ناتالی توماس در ادینبورگ - ۱۴ ساعت قبل

این مقاله پنجمین قسمت از سری آزمونهای FT است که بررسی می کند آیا هیدروژن می تواند به کاهش انتشار گازهای گلخانه ای در صنایع، از حمل و نقل تا ساخت و ساز کمک کند؟

مرکز انرژی پاک Okeechobee به منظور استفاده از گاز طبیعی سوخت فسیلی طراحی کرد و دو سال پیش در میان دریاچه های مرکز فلوریدا افتتاح شد. حال صاحب نیروگاه NextEra Energy ، آن را مهیا می کند تا از سوخت دوم استفاده کند: هیدروژن.

گازهیدروژن مانند گاز طبیعی، بدون انتشار کربن دی اکسید می سوزد و می تواند با جداسازی مولکول های آب مورد استفاده از برق تولید شود. این موضوع مهندسان را به هیجان می آورد  تا به دنبال راه حلی برای تغییر قدرت انرژی خورشیدی و باد باشند همان طور که در شبکه های الکتریکی گسترش دارند.

آنها می گویند مازاد برق تجدیدپذیر تولید شده طی ساعات کمبود تقاضا می تواند قدرت دستگاه های الکترولیز را به منظور تولید هیدروژن تأمین کند و سر انجام ذخیره انرژی بدون کربن را برای ارسال در زمان بیشترین تقاضا فراهم آورد.

*پروژه آزمایشی ۶۵ میلیون دلاری Okeechobee به منظور ایجاد گازهیدروژن برای جایگزینی برخی از گازهای طبیعی از انرژی خورشیدی استفاده خواهد کرد 

اما تولید گازهیدروژن ، ذخیره سازی آن و سپس استفاده از آن به منظور تولید برق که تحت عنوان "برق به گاز به انرژی" شناخته می شود ، فرایندی ناکارآمد و گران است.

انرژی هم در شکستن پیوند مولکولی گازهیدروژن و اکسیژن موجود در آب و هم در سوزاندن هیدروژن حاصل در توربین ها از بین می رود.  به گفته داریک مالاپراگادا ، دانشمند تحقیقاتی در موسسه فناوری انرژی نوین ماساچوست ، این حرکت رفت و برگشتی کمتر از ۴۰ درصد برق را در آغاز کار برمی گرداند.

به گفته توماس کوخ بلانک، مدیر ارشد موسسه Rocky Mountain[1]، استفاده از نیرو برای تولید هیدروژن برای تولید برق در اکثر موارد نادرست است. زیرا اتلاف زیادی در این چرخه وجود دارد.

توربین های قدرت گاز طبیعی سریع شروع شونده، برای اپراتورهای شبکه که در پی روشن نگه داشتن چراغ های روشنایی در هنگام موج گرما و یخ زدگی زمستان هستند، به یک منبع مهم تبدیل شده اند.

گازهیدروژن تجدید پذیر یا "سبز" می تواند همان نقش را داشته باشد اما ارزان نیست. بر اساس برآوردهای مورگان استنلی، حتی اگر هزینه های تولید بیش از دو سوم به ازای هر کیلوگرم ۱ دلار کاهش یابد، از نظر انرژی ۸ دلار در هر میلیون واحد حرارتی انگلیس[۲] خواهد بود، سه برابر گاز طبیعی آمریکا.

اما با استدلال طرفداران مبنی بر اینکه گازهیدروژن برای کاهش انتشار کربن به اندازه کافی برای جلوگیری از تغییرات فاجعه بار آب و هوایی برای جهان ضروری خواهد بود، پروژه هایی در سراسر بخش برق ایالات متحده راه اندازی شده اند تا اثبات شود که این موضوع می تواند کارساز باشد.

لس آنجلس، که طبق قانون کالیفرنیا ملزم به استفاده از ۱۰۰ درصد انرژی بدون کربن تا سال ۲۰۴۵ است، نیروگاهی را که در یوتا فعالیت می کند، ابتدا به گاز طبیعی و سپس به گازهیدروژن تبدیل می کند. به گفته سازنده میتسوبیشی پاور، توربین های تازه سفارش داده شده نیروگاه قادر خواهند بود تا سال ۲۰۲۵ مخلوطی از هیدروژن و گاز با نسبت ۳۰:۷۰ و تا پایان ۲۰۴۵ فقط هیدروژن داشته باشند.

میتسوبیشی و یک شریک تأسیساتی دیگر اخیرا برای ذخیره گازهیدروژن سبز طرحی پیشنهاد کرده اند که برای تولید ۱۵۰،۰۰۰ مگاوات ساعت برق کافی است، که می تواند به طور متوسط برق ​​۵ میلیون خانه را برای یک روز در آمریکا تأمین کند.

گازهیدروژن یکی از فناوری هایی است که در آن می توانید ذخیره سازی فصلی انجام دهید. پل شولتز از دپارتمان آب و برق لس آنجلس گفت: "تمام این میزان بیش از اندازه تولیدی که به طور بالقوه در بهار و پاییز دارید، می تواند در هنگام کمبود از منابع تجدیدپذیر در تابستان و زمستان مورد استفاده قرار گیرد."

شولتز اذعان کرد که هزینه یک مخلوط گازهیدروژن بیشتر از گاز طبیعی است، "اما ما نسبت به این امر زیست محیطی تعهد داریم." وی گفت که این شهر در مورد تأمین کمبود بودجه صندوق های فدرال برای کمک به تأمین مالی پروژه و کاهش مقدار مشخص شده، به وزارت انرژی ایالات متحده مراجعه کرده است.

پل براونینگ، مدیر اجرایی میتسوبیشی پاور آمریکا اذعان داشت: گرچه هزینه گازهیدروژن به اصطلاح سبز در مقایسه با گاز طبیعی گران است، اما با سایر انواع ذخیره سازی برق قابل رقابت می باشد.

وی گفت: “به خاطر داشته باشید،آنچه واقعاً مورد هدف ماست،انرژی تجدیدپذیری است که امروزه با محدود شدن بطور ۱۰۰ درصد هدر می رود. ” “ما می دانیم که می توانیم بهتر از این کار کنیم.” اگر تجدیدپذیرها به بعنوان سهم عمده تولید مخلوط تبدیل شوند، نیاز به ذخیره سازی طولانی مدت بیشتر خواهد شد. خورشید و باد همیشگی نیستند، در حالی که خالی شدن باتری های لیتیوم یون تا ساعتها به طول می انجامد.

براساس مطالعه انجام شده توسط وارتسیلا، یک شرکت فناوری برق، دستیابی به شبکه بدون کربن بدون نیروگاه های حرارتی و با ایجاد بسیار زیاد تأسیسات خورشیدی، بادی و باتری امکان پذیر است، اما کالیفرنیا با دنبال کردن مسیر انتقال انرژی به گاز توانست با مصرف بسیار کمتر زمین و میلیاردها دلار هزینه کمتر به اهداف خود برسد.

در جای دیگر ، New Fortress Energy[3] ذکر نموده است که کسب و کاری را راه اندازی کرده تا گازهیدروژن سبز را به فروش برساند، بخشهای صنعتی و حمل و نقل، با گازهیدروژن کم “هیدروژن آبی” که از گاز طبیعی ساخته می شود.

ترجمه دایان گاز

ارسال دیدگاه

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.