۰
plusresetminus
تاریخ انتشاردوشنبه ۲ مرداد ۱۳۹۶ - ۱۵:۵۲
کد مطلب : ۶۲۲۸۱

چشم انداز روشن سلولهای سوختی هیدروژنی

امروزه به نظر می رسد چهار مانع شامل تولید، ذخیره سازی، توزیع و مصرف هیدروژن رنگ باخته اند. تولید هیدروژن ارزانتر از همیشه شده و در فرآیند آن، دی اکسید کربن کمتری نیز تولید می شود.دستاوردهای کنونی فناوری سلولهای سوختی هیدروژنی از چارچوب پایلوت خارج شده و در خیابانها و جاده ها قابل مشاهده است. بدبینی ها در مورد ناکارآمدی آن به پایان رسیده و دو برابر شدن ظرفیت سلولهای سوختی فروش رفته در بازار براساس واحد مگاوات در سالهای اخیر در مقایسه با سال ۲۰۰۹ ، نشانگر این رشد صعودی می باشد.
به گزارش آژانس رویدادهای مهم نفت و انرژی " نفت ما " ، از گذشته مزایای سلولهای سوختی هیدروژنی شناخته شده است. در واکنش شیمیایی صورت گرفته در این سلولها، با مصرف هیدروژن، انرژی برق تولید می گردد و پسماندهای این فرآیند تنها گرما و آب خواهد بود. بدین ترتیب، سلولهای سوختی یک منبع انرژی سبز برای دنیای ما به ویژه در خودروها خواهد بود. اما مهمترین مانع فرارو، چگونگی ساخت و استفاده از این سلولها بوده است. در سال 2009، استیون چو، وزیر وقت انرژی ایالات متحده در گفتگویی رسانه ای اعلام کرده بود برای توسعه سلولهای سوختی هیدروژنی ما نیازمند حل و فصل چهار موضوع هستیم. نخستین مورد، یافتن روشی کم هزینه و کارا برای تولید هیدروژن است. نکته بعدی دستیابی به راهکاری ایمن و پرفشار برای ذخیره سازی هیدروژن در خودروها می باشد. ایجاد زیرساختهای سوختگیری هیدروژن برای خودروهای دارای سلول سوختی، سومین نکته می باشد. و سرانجام نکته چهارم بهبود ظرفیت سامانه های سلولهای سوختی دارای قدرت مناسب، هزینه اندک و عمر بالا مشابه خودروهای کنونی بنزینی است. البته چو نتیجه گیری می کند که دستیابی به این چهار مورد در میان مدت ناممکن است. این نظرات به کاهش چشمگیر بودجه توسعه سلولهای سوختی انجامید. در این شرایط، فناوری سلولهای سوختی توانست قابلیتهای خود را در سایه تلاشهای مهندسان به اثبات برساند. در سالهای گذشته، اکثر پتنتهای سلولهای سوختی به آسیایی ها به ویژه شرکتهای ژاپنی و کره جنوبی تعلق داشته است. و آمریکاییها به دلیل راهبرد اشتباه رهبرانشان، فرصتهای زیادی را از دست دادند. با ظهور فناوریهای انقلابی تولید گاز شیل نیز، فرصتهای توسعه فناوری سلولهای سوختی، کمتر و کمتر گردید. امروزه شرکتهای عرضه کننده سلولهای سوختی هیدروژنی، باتریهای ذخیره الکتریسیته را اصلی ترین رقیب خود در بازار عرضه پیشرانه های سبز و دوستدار محیط زیست می دانند. امروزه به نظر می رسد چهار مانع شامل تولید، ذخیره سازی، توزیع و مصرف هیدروژن رنگ باخته اند. تولید هیدروژن ارزانتر از همیشه شده و در فرآیند آن، دی اکسید کربن کمتری نیز تولید می شود. در همه این سالها، گاز طبیعی اصلی ترین منبع تولید هیدروژن بوده است. دسترسی گسترده به این محصول در ایالات متحده و بهبود فناوریهای تبدیل گاز طبیعی باعث گردیده هزینه تولید یک گالن بنزین با حجم هیدروژن تولید شده از گاز طبیعی دارای ارزش سوختی مشابه، برابر گردد. فراموش نکنید که در سالهای اخیر، روش الکترولیز و یا تجزیه آب به اکسیژن و هیدروژن با استفاده از جریان برق نیز در سایه رشد فناوریها با کاهش چشمگیر هزینه های تولید، روبرو شده است. در اینجا یک نکته شگفت انگیز وجود دارد. در صورت استفاده از منابع انرژی پاک مانند انرژی بادی و یا خورشیدی در فرآیند الکترولیز و تولید هیدروژن، عملا حجم گاز گلخانه ای تولید شده برابر با صفر است. در این سالها، ما شاهد بهبود روشهای ذخیره سازی هیدروژن بوده ایم. اگرچه در ابتدا مخازن ذخیره سازی هیدروژن بزرگ و بدفرم بودند، اما هم اکنون خودروهای دارای سلولهای سوختی، تفاوتی با خودروهای معمولی ندارند. در خودروهای جدید، مخزن ذخیره سازی هیدروژن در کف خودرو جاسازی شده و با وجود افزایش فشار مخزن، از ایمنی بالاتری برخوردار است. بدین ترتیب، فضای بیشتری برای سرنشینان و وسایل همراه آنان پدید می آید. در خودروهای کنونی دارای سلولهای سوختی، زمان سوختگیری برابر با زمان مشابه پر کردن باک یک خودروی بنزینی بوده و مسافت طی شده در هر بار سوخت گیری نیز در این خودروها، برابر با خودروی دارای سوخت آلاینده بنزین است.  بدین ترتیب خودروهای دارای پیشرانه سلولهای سوختی در مقایسه با خودروهای الکتریکی، از مزیت پیمایش زیاد و زمان اندک سوختگیری برخوردارند. موانع توسعه فناوری سلولهای سوختی به سرعت در حال برطرف شدن هستند. هرچند برای عرضه هیدروژن در جایگاههای عرضه گاز طبیعی باید اقدامات مورد نیاز انجام شود. فقدان شبکه توزیع گاز طبیعی در بسیاری از نقاط مهمترین چالش فراروی محسوب می شود. هم اینک در اکثر کشورهای توسعه یافته، خط لوله های انتقال گاز طبیعی توسعه یافته اند. از گاز این خط لوله ها می توان برای تامین خوراک رآکتورهای کوچک تولیدکننده هیدروژن بهره گرفت. هرچند در مناطق فاقد دسترسی به گازطبیعی، روش الکترولیز می تواند مورد استفاده قرار گیرد. تعدادی از کارشناسان ایده ساخت شبکه سراسری خط لوله هیدروژن برای گسترش شبکه سوختگیری خودروهای دارای سلولهای سوختی هیدروژنی خبر می دهند. اما برای تحقق این ایده، باید سالها به انتظار بنشینیم. شروع به کار دهها جایگاه عرضه هیدروژن در کشورهایی مانند ژاپن، کره جنوبی و اکثر اعضای اتحادیه اروپایی نشان می دهد این فناوری از ظرفیت توسعه چشمگیرتری داراست. سرانجام اینکه در دهه گذشته، سلولهای سوختی کاراتر، ارزان تر و بادوام تر از گذشته گردیده اند. حمایتهای دولتهای کشورهای توسعه یافته از این فناوری از دیگر دلایل توسعه پرشتاب آن و کاهش هزینه تولید آن است. دستاوردهای کنونی فناوری سلولهای سوختی هیدروژنی از چارچوب پایلوت خارج شده و در خیابانها و جاده ها قابل مشاهده است. بدبینی ها در مورد ناکارآمدی آن به پایان رسیده و دو برابر شدن ظرفیت سلولهای سوختی فروش رفته در بازار براساس واحد مگاوات در سالهای اخیر در مقایسه با سال ۲۰۰۹ ، نشانگر این رشد صعودی می باشد. فروش اقساطی خودروهای هیدروژنی همراه با ارایه رایگان سوخت به مدت چند سال نیز، به تردیدهای مصرف کنندگان پایان داده است. شرکت تویوتا مدل میرای را به قیمت ۵۷۵۰۰ دلار روانه بازار کرده است. چند مدل جدید خودروهای دارای پیشرانه سلولهای سوختی نیز در آستانه ورود به بازار هستند. تقریبا همه غولهای صنعت خودرو، برنامه هایی برای تولید و عرضه مشارکتی خودروهای هیدروژنی دارند. نکته قابل توجه اینکه در صنعت کشتیرانی نیز شاهد توسعه این فناوری هستیم. از سال ۲۰۰۲ ، نیروهای دریایی آلمان و کره جنوبی، زیردریایی هایی را به خدمت گرفته اند که سوخت آنها ترکیبی از گازوئیل و سلو های سوختی است. ژاپن، روسیه و ایالات متحده نیز برنامه های مشابهی دارند.
ارسال نظر
نام شما
آدرس ايميل شما
کد امنيتی


اکسیداسیون کاتالیزوری، روشی در حال تکامل جهت گوگرد زدایی
ساسان طالب نژاد/دکتری مهندسی شیمی و کارشناس توسعه کسب و کار در حوزه پتروشیمی و‌پالایش
پتروشیمی صنعت بی سردار!
عبدالرسول دشتی