هیدروژن، سوخت جادویی آینده؟!
امروزه هیدروژنی که از انرژی تجدیدپذیر تولید می‌شود، پاک است، بازده زیادی دارد، و مانند تمام گاز‌های قابل اشتعال، اگر درست مدیریت شود، ایمن است.
کد خبر :
۹۷۶۴۰
بازدید :
۲۸۷۳
سه ماه مانده به اجلاس سران کشور‌های شرکت‌کننده در نشست تغییرات زیست‌محیطی کوپ۲ (Cop۲۶ climate summi)، دولت بریتانیا روز سه‌شنبه۲۶ مرداد از طرح «راهبرد هیدروژن» خود رونمایی کرد که ادعا‌های حیرت‌انگیزی در آن مطرح شده است.
در حال حاضر هیدروژن نقش بسیار کوچکی در تأمین مجموعه سوخت و انرژی بریتانیا بازی می‌کند. اما دولت اعلام کرده است که تا سال ۲۰۵۰ ممکن است تا ۳۵ درصد انرژی مصرفی در بریتانیا، از هیدروژن تأمین شود.
تقصیری ندارید اگر از این سوخت اطلاع چندانی نداشتید. حداکثر آشنایی بسیاری از مردم با این گاز، به انهدام آتشبارِ کشتی هوایی هیندنبورگ در سال ۱۹۳۷ برمی‌گردد.امروزه هیدروژنی که از انرژی تجدیدپذیر تولید می‌شود، پاک است، بازده زیادی دارد، و مانند تمام گاز‌های قابل اشتعال، اگر درست مدیریت شود، ایمن است.
به هر حال در آغاز کار جدیدترین نسل زیرساخت‌های هیدروژنی مشکلاتی نیز وجود داشته است؛ از جمله انفجار‌هایی در کالیفرنیا و کره جنوبی (هر دو در سال ۲۰۱۹) که موجب شد مردم آن نواحی به تاسیس و جای‌گذاری تسهیلات سوخت هیدروژنی اعتراض کنند.
البته این‌ها موانع ناچیزی است و این سوخت اخیراً مایه امیدواری به آینده بسیاری از صنایعی شده است که می‌کوشند تا وابستگی خود را به سوخت فسیلی کاهش دهند.
این صنایع می‌بایست هرچه سریع‌تر در پی کاهش آن وابستگی باشند. برای رسیدن بریتانیا به اهداف زیست‌محیطی تعیین‌شده، طبق قانون باید میزان انتشار گاز‌های گلخانه‌ای در آن کشور تا سال ۲۰۵۰ به صفر برسد، و برنامه دارد که تا سال ۲۰۳۵ انتشار این گاز‌ها را تا ۷۸ درصد کاهش دهد.
بخش انرژی بریتانیا به سرعت در حال کربن‌زدایی است و استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیر را هرچه بیشتر رواج می‌دهد.
بخش خصوصی حمل و نقل جاده‌ای نیز با افزایش تعداد وسایل نقلیه برقی و ممنوعیت وسایل نقلیه جدید دارای موتور احتراقی از سال ۲۰۳۰ به بعد، در مسیر کاهش تولید کربن است. اما صنایع سنگین آن کشور هنوز ره‌نگاشت مشخصی برای کاهش چشمگیر تولید گاز‌های گلخانه‌ای ندارد.
این پیشرفت‌ها در حکم «راهکار‌های سهل‌الوصل» برای کاهش انتشار گاز‌های گلخانه‌ای است و اگر می‌خواهیم به هدف کربن‌صفر شدن برسیم، ایجاد تغییرات ژرف‌تر و گسترده‌تر در این زمینه ضروری است. تغییر کاملِ نوع سوخت مورد استفاده از سوخت فسیلی به برق پاک، لزوماً گزینه‌ای برای بخش‌هایی مانند تولید فولاد، مواد شیمیایی و سایر فرایند‌های سنگین تولیدی، صنایع کشتیرانی و هوافضا به شمار نمی‌آید.
بخش اعظم صنایع سنگین نیاز به حرارت و فشار زیادی دارد که از احتراق سوخت فسیلی ایجاد می‌شود. اینجاست که پای سوخت‌های پایه هیدروژنی به ماجرا باز می‌شود؛ سوختی که می‌توان آن را در مقیاس زیاد داخل تجهیزات فعلی احتراقی «ریخت».
البته نگرانی روزافزونی در پیوند با نحوه تولید سوخت‌های هیدروژنی و اثرات نهایی آن‌ها بر محیط زیست مطرح است.
فرایند تولید هیدروژن خود مستلزم صرف انرژی زیادی است و تا وقتی که کل هیدروژن مورد نیاز با استفاده از انرژی تجدیدپذیر هم‌چون انرژی آبی یا خورشیدی تولید نشود، ممکن است تقاضای فزاینده برای جانشینی سوخت فسیلی با سوخت هیدروژنی، ما را گرفتار وابستگی بیشتر به سوخت فسیلی کند.
دولت بریتانیا به دو روش اصلی در تولید هیدروژن معروف به «هیدروژن سبز» و «هیدروژن آبی» تمایل دارد. برای تولید «هیدروژن سبز»، آب را با الکترولیز به دو عنصر هیدروژن و اکسیژن تجزیه می‌کنند و برق مورد نیاز برای الکترولیز را از منابع تجدیدپذیر تأمین می‌کنند.
برای تولید «هیدروژن آبی»، گاز طبیعی را در حضور مواد واکنش‌یار (catalyst) با بخار آب داغ مخلوط می‌کنند تا هیدروژن و مونوکسید کربن تولید شود. به این مخلوط آب اضافه می‌کنند تا مونوکسید کربن به دی‌اکسیدکربن تبدیل شود و هیدروژن بیشتری هم تولید شود.
سپس با استفاده از فناوری «جمع‌آوری و ذخیره‌سازی کربن»، بالقوه باید بتوان گاز دی‌اکسید کربن حاصل‌شده را جمع و ذخیره کرد.
اما محققان دانشگاه‌های کرنل و استنفورد در پژوهشی که در ماه جاری منتشر کردند، هشدار داده‌اند که در چرخه عمر فرایند تولید هیدروژن آبی (در قیاس با سوزاندن گاز طبیعی) از همان آغاز ۲۰ درصد و احتمالاً حتی بیشتر، گاز گلخانه‌ای تولید می‌شود.
گروه «صلح سبز» از جمله نهاد‌هایی است که به دولت هشدار داده است که تولید هیدروژن آبی در این طرح «از لحاظ محیط زیستی و اقتصادی فکر خوبی نیست. شرکت اینه‌اوس که بزرگترین آلاینده زیست‌محیطی در اسکاتلند و نیز یکی از بزرگترین تولیدکنندگان هیدروژن در بریتانیا است، جزو شرکت‌هایی است که از این راهبرد جدید دولت استقبال کرده است.
این شرکت در بیانیه‌ای گفته است که «هم‌چنان تولید هیدروژن سبز با الکترولیز آب و با استفاده از برق حاصل از انرژی تجدیدپذیر را در اولویت» قرار می‌دهد، اما «در کنار آن از تولید هیدروژن آبی نیز حمایت می‌کند به شرط آن که کربن پدیدآمده را بتواند از راه‌های ایمن جمع‌آوری، و در زیر زمین ذخیره کند.»
دولت همچنین پیشنهاد مخلوط کردن هیدروژن با گاز طبیعی را برای مصارف خانگی مطرح کرده است. این اقدام نیز موجب نگرانی کسانی شده است که خواستار تغییرات وسیع‌تر و کاهش هرچه بیشتر استفاده از دیگ‌های گازی برای تولید حرارت هستند. اما «اتحادیه انرژی و زیرساخت» که سخنگوی صنایع حرارتی است، از این پیشنهاد استقبال کرده است.
مایک فاستر مدیرعامل آن نهاد، گفت: «خوشحالیم که می‌بینیم دولت نیز به اهمیت نقش اختلاط هیدروژن در شبکه برای کاهش انتشار کربن واقف است و نیازی نمی‌بیند که مصرف‌کنندگان خانگی دیگ‌ها و تأسیسات خود را عوض کنند. بسیار مهم است که گذار از سوخت فسیلی به هیدروژن باعث گسست در ارائه خدمات نشود و هزینه‌های زیادی به مصرف‌کننده تحمیل نکند.»
«این ترکیب، راهی است برای کاهش چشمگیر انتشار گاز‌های گلخانه‌ای بدون تغییرات زیاد، که به نوبه خود به ما فرصت می‌دهد زمینه را برای ایجاد تغییرات یکپارچه بعدی و گذار به استفاده صددرصدی از هیدروژن فراهم کنیم.»
برنامه دولت قطعاً شرکت‌های بیشتری را به سرمایه‌گذاری در فناوری هیدروژنی ترغیب می‌کند، اما موجب افزایش سریع تقاضا برای سوخت هیدروژنی نیز می‌شود. روی آوردن به تولید «هیدروژن آبی» به جای «هیدروژن سبز» که واقعاً سودمندتر است، ما را گرفتار وابستگی بیشتر به سوخت‌های فسیلی می‌کند که به بحران زیست‌محیطی دامن خواهد زد.
این پیشرفت‌ها در حکم «راهکار‌های سهل‌الوصل» برای کاهش انتشار گاز‌های گلخانه‌ای است و اگر می‌خواهیم به هدف کربن‌صفر شدن برسیم، ایجاد تغییرات ژرف‌تر و گسترده‌تر در این زمینه ضروری است. تغییر کاملِ نوع سوخت مورد استفاده از سوخت فسیلی به برق پاک، لزوماً گزینه‌ای برای بخش‌هایی مانند تولید فولاد، مواد شیمیایی و سایر فرایند‌های سنگین تولیدی، صنایع کشتیرانی و هوافضا به شمار نمی‌آید.
بخش اعظم صنایع سنگین نیاز به حرارت و فشار زیادی دارد که از احتراق سوخت فسیلی ایجاد می‌شود. اینجاست که پای سوخت‌های پایه هیدروژنی به ماجرا باز می‌شود؛ سوختی که می‌توان آن را در مقیاس زیاد داخل تجهیزات فعلی احتراقی «ریخت».
البته نگرانی روزافزونی در پیوند با نحوه تولید سوخت‌های هیدروژنی و اثرات نهایی آن‌ها بر محیط زیست مطرح است.
فرایند تولید هیدروژن خود مستلزم صرف انرژی زیادی است و تا وقتی که کل هیدروژن مورد نیاز با استفاده از انرژی تجدیدپذیر هم‌چون انرژی آبی یا خورشیدی تولید نشود، ممکن است تقاضای فزاینده برای جانشینی سوخت فسیلی با سوخت هیدروژنی، ما را گرفتار وابستگی بیشتر به سوخت فسیلی کند.
دولت بریتانیا به دو روش اصلی در تولید هیدروژن معروف به «هیدروژن سبز» و «هیدروژن آبی» تمایل دارد. برای تولید «هیدروژن سبز»، آب را با الکترولیز به دو عنصر هیدروژن و اکسیژن تجزیه می‌کنند و برق مورد نیاز برای الکترولیز را از منابع تجدیدپذیر تأمین می‌کنند.
برای تولید «هیدروژن آبی»، گاز طبیعی را در حضور مواد واکنش‌یار (catalyst) با بخار آب داغ مخلوط می‌کنند تا هیدروژن و مونوکسید کربن تولید شود. به این مخلوط آب اضافه می‌کنند تا مونوکسید کربن به دی‌اکسیدکربن تبدیل شود و هیدروژن بیشتری هم تولید شود.
سپس با استفاده از فناوری «جمع‌آوری و ذخیره‌سازی کربن»، بالقوه باید بتوان گاز دی‌اکسید کربن حاصل‌شده را جمع و ذخیره کرد.
اما محققان دانشگاه‌های کرنل و استنفورد در پژوهشی که در ماه جاری منتشر کردند، هشدار داده‌اند که در چرخه عمر فرایند تولید هیدروژن آبی (در قیاس با سوزاندن گاز طبیعی) از همان آغاز ۲۰ درصد و احتمالاً حتی بیشتر، گاز گلخانه‌ای تولید می‌شود.
گروه «صلح سبز» از جمله نهاد‌هایی است که به دولت هشدار داده است که تولید هیدروژن آبی در این طرح «از لحاظ محیط زیستی و اقتصادی فکر خوبی نیست. شرکت اینه‌اوس که بزرگترین آلاینده زیست‌محیطی در اسکاتلند و نیز یکی از بزرگترین تولیدکنندگان هیدروژن در بریتانیا است، جزو شرکت‌هایی است که از این راهبرد جدید دولت استقبال کرده است.
این شرکت در بیانیه‌ای گفته است که «هم‌چنان تولید هیدروژن سبز با الکترولیز آب و با استفاده از برق حاصل از انرژی تجدیدپذیر را در اولویت» قرار می‌دهد، اما «در کنار آن از تولید هیدروژن آبی نیز حمایت می‌کند به شرط آن که کربن پدیدآمده را بتواند از راه‌های ایمن جمع‌آوری، و در زیر زمین ذخیره کند.»
دولت همچنین پیشنهاد مخلوط کردن هیدروژن با گاز طبیعی را برای مصارف خانگی مطرح کرده است. این اقدام نیز موجب نگرانی کسانی شده است که خواستار تغییرات وسیع‌تر و کاهش هرچه بیشتر استفاده از دیگ‌های گازی برای تولید حرارت هستند. اما «اتحادیه انرژی و زیرساخت» که سخنگوی صنایع حرارتی است، از این پیشنهاد استقبال کرده است.
مایک فاستر مدیرعامل آن نهاد، گفت: «خوشحالیم که می‌بینیم دولت نیز به اهمیت نقش اختلاط هیدروژن در شبکه برای کاهش انتشار کربن واقف است و نیازی نمی‌بیند که مصرف‌کنندگان خانگی دیگ‌ها و تأسیسات خود را عوض کنند. بسیار مهم است که گذار از سوخت فسیلی به هیدروژن باعث گسست در ارائه خدمات نشود و هزینه‌های زیادی به مصرف‌کننده تحمیل نکند.»
«این ترکیب، راهی است برای کاهش چشمگیر انتشار گاز‌های گلخانه‌ای بدون تغییرات زیاد، که به نوبه خود به ما فرصت می‌دهد زمینه را برای ایجاد تغییرات یکپارچه بعدی و گذار به استفاده صددرصدی از هیدروژن فراهم کنیم.»
برنامه دولت قطعاً شرکت‌های بیشتری را به سرمایه‌گذاری در فناوری هیدروژنی ترغیب می‌کند، اما موجب افزایش سریع تقاضا برای سوخت هیدروژنی نیز می‌شود. روی آوردن به تولید «هیدروژن آبی» به جای «هیدروژن سبز» که واقعاً سودمندتر است، ما را گرفتار وابستگی بیشتر به سوخت‌های فسیلی می‌کند که به بحران زیست‌محیطی دامن خواهد زد.
منبع: ایندیپندنت
۰
