هیدروژن ، سوخت پاک ، آینده انرژی

هیدروژن

گرچه انرژی هیدروژن و پیل سوختی به تازگی به عنوان یکی از راهکارهای تولید انرژی مطرح شده است ولی تاریخچه آن به قرن نوزدهم برمی گردد.

پیل سوختی مبدل انرژی شیمیایی به انرژی الکتریکی است. به عبارت دیگر از واکنش بین هیدروژن و اکسیژن، آب، حرارت و الکتریسیته تولید می شود.

پیل های سوختی مختلفی مانند الکترولیت پلیمر، قلیایی، اکسید جامد، سرامیکی و … وجود دارد.

مزایای استفاده از پیل های سوختی و انرژی این گاز عبارتند از :

• کاهش نشر گاز های گلخانه ای
• کم شدن سرعت افزایش گرمای زمین
• راندمان بالاتر نسبت به سیستم های موجود
• بی صدا بودن آن
• بسیار ساده و ارزان
• دانسیته نیروی بالا
• سوخت ۱۰۰% پاک

موارد استفاده از سوخت این گاز در حال حاضر:

• حمل و نقل (سواری، اتوبوس، قطار)
• در نیروگاه ها برای تولید برق خانگی و صنعتی
• وسایل الکتریکی قابل حمل
• صنایع نظامی و هوایی
• انرژی مورد نیاز صنایع

در حال حاضر انرژی این گاز یکی از مهمترین ترند بازار انرژی در دنیاست و تمامی کشور های دارای تکنولوژی و پیشرفته در حال سرمایه گذاری عظیم بر روی این صنعت نوپا هستند.

با توجه به تجدید ناپذیر بودن نفت و گاز و سالهای پایانی آن، خطرات انرژی هسته و هزینه های ریالی وسیاسی آن و عدم بهره وری کافی از انرژی باد و خورشید در ایران، انرژی هیدروژنی می تواند جایگزین مناسبی برای آنها باشد و باتوجه به اینکه تمام دنیا تمرکز خود را بر روی این انرژی گذاشته اند لازم است که این موضوع جزو رویکردهای دولت مردان ما قرار گیرد تا از قافله عقب نیافتیم.

قابل ذکر است بعضی از کشورها سرمایه گذاری زیادی برروی تولید این گاز از زباله انجام داده اند که علاوه بر تولید انرژی پاک به صنعت بازیافت خود نیز کمک شایانی کرده اند.

شاید ۱۰سال پیش کسی تصور نمی کرد که انرژی هیدروژن به سرعت وارد زندگی عادی مردم شود، در سالهای گذشته از هیدروژن در شاتل های هوایی استفاده می کردند و در چند سال اخیر مصرف آن گسترده شده به طور مثال تاکسی های هیدروژنی در سال گذشته در امارات راه اندازی شد و یا اولین تراموا الکتریکی هیدروژنی چین به تازگی افتتاح شد.

با توجه به اهمیت موضوع در سال ۲۰۱۷ تعدادی از شرکت های مطرح وبزرگ بین المللی مانند آلستوم، ایر لیکویید، آنگلو آمریکن، بی ام دبلیو، دایملر، هوندا، هیوندا، شل، لینده، توتال، تویوتا و …. برای رسیدن به اهداف تغییرات آب و هوا در داووس و معاهده پاریس و همچنین گسترش استفاده از انرژی هیدروژن دور هم جمع شدند و شورای هیدروژن را راه اندازی و سرمایه گذاری کرده اند .

تخمین زده می شود ارزش این سرمایه گذاری حدود ۴/۱ میلیارد یورو در سال است.

طبق گزارشات اهداف و بررسی های این شورا تا سال ۲۰۳۰ یکی از ۱۲ ماشین در کالیفرنیا، آلمان، ژاپن و کره جنوبی از گاز هیدروژن استفاده خواهند کرد.

در حال حاضر ۵۵ میلیون تن هیدروژن در سراسر جهان تولید می شود.

تا سال ۲۰۵۰ گردش مالی بازار هیدروژن به عنوان انرژی برابر ۲٫۵ تریلیون دلار می شود و می تواند به صورت مستقیم تولید ۳۰ میلیون و به صورت غیر مستقیم ۱۵ میلیون شغل کنند .

تا سال ۲۰۳۰ یکی از ده قطار غیر الکتریکی با استفاده از هیدروژن کار خواهد کرد.

گاز هیدروژن میتواند جایگزین %۲۰ از مصرف گاز طبیعی شود، بدون نیاز به تغییر زیر ساختهای موجود.

تا سال ۲۰۵۰، چهار صد میلیون ماشین، ۱۵ تا ۲۰ میلیون تراک و حدود ۵ میلیون اتوبوس که حدود %۲۵ از سهم بازار حمل و نقل خودرو هست، از گاز و انرژی هیدروژن استفاده خواهند کرد.

تا سال ۲۰۵۰، دوازده درصد در خواست انرژی صنایع با هیدروژن تامین خواهد شد که باعث کاهش ۱ گیگا تن CO2  خواهد شد.

تا سال ۲۰۵۰، هشت درصد انرژی مورد نیاز ساختمانها با گاز هیدروژن تامین خواهد شد که باعث کاهش ۷۰۰ تن CO2  می شود. همچنین مصرف هیدروژن در آینده در صنایع و مصارف گوناگون مثل سیستم های انرژی، مواد اولیه کارخانه ها، حمل و نقل و … می تواند باعث کاهش بسیار تولید CO2  شود.

لذا مجددا ذکر می نمایم که هیدروژن آینده انرژی دنیا خواهد بود و سوختی %۱۰۰ پاک است و باید روی این موضوع سرمایه گذاری بیشتری در ایران صورت گیرد.

چهار منبع اصلی در تولید تجاری این گاز وجود دارد که عبارتند از سوزاندن گاز طبیعی و یا سایر مواد هیدروکربنی مثل متانول و جداسازی هیدروژن آن، کارخانه های روغن، سوزاندن زغال سنگ و الکترولیز آب.

در ایران کارخانه های تولید روغن خوراکی هیدروژن تولید میکنند که مصرف خودشان است و بجز آن یک کارخانه در تبریز است که هیدروژن به عنوان محصول جانبی آن است و گاهی آنرا به فروش می رساند، بجز اینها پتروشیمی اراک و نیروگاه شهید رجایی تولید و فروش هیدروژن دارند و تنها یک شرکت خصوصی تولید و فروش هیدروژن دارد که ظرفیت آن بسیار پایین است.

در ایران تنها این گاز تا خلوص %۹۹/۹۹۹ تولید می شود و خلوص های بالاتر آن مثل خلوص %۹۹/۹۹۹۵ و %۹۹/۹۹۹۹ وارد میشود قابل ذکر است خلوص های بالاتر هیدروژن در آنالایزرهای آزمایشگاه های نفت، گاز و پتروشیمی کاربرد دارد.

لذا عرضه بسیار کمتر از تقاضای بازار فعلی است و در حال حاضر پتانسیل بسیار بالایی جهت سرمایه گذاری در این بازار، برای مصرف داخل و حتی صادرات آن وجود دارد. در صورتیکه قرار باشد در آینده از این گاز به عنوان سوخت استفاده شود تقاضا به شدت بالا میرود.

امید است با همت دولت مردان و بخش خصوصی تلاش شود تا این سوخت پاک جایگزین سوخت های فسیلی که آلاینده محیط زیست هستند، بشود.

نوشته : مهراد عباد