هیدروژن و هیدروژن کم کربن
مقدار
هیدروژن سبز یا بدون کربن: در مقایسه با هیدروژن خاکستری چه تغییری می کند
به عنوان انرژی های تجدید پذیر در مقابل سوخت های فسیلی طبقه بندی می شود
در حالی که کشورهای سراسر جهان در تلاش برای کاهش انتشار آلاینده های خود هستند، استفاده از انواع مختلف انرژی به ویژه از طریق منابع انرژی تجدید پذیر (هیدرولیک، بادی و خورشیدی) مورد بررسی دقیق قرار می گیرد، اما نه تنها.
بنابراین، هیدروژن اغلب به عنوان یک منبع انرژی تجدیدپذیر با آینده ای روشن به چند دلیل معرفی می شود: بهره وری سوخت نسبت به بنزین، منابع فراوان و عدم انتشار آلاینده. همچنین به عنوان یک راه حل ذخیره انرژی در نظر گرفته می شود زیرا شبکه خطوط لوله انتقال یافته توسط آن شروع به توسعه می کند (4500 کیلومتر خطوط لوله اختصاصی در سراسر جهان). به همین دلیل است که اغلب به عنوان سوخت فردا در نظر گرفته می شود. علاوه بر این، اروپا سرمایه گذاری زیادی در آن انجام می دهد، مانند فرانسه و آلمان که برنامه هایی را برای حمایت از توسعه هیدروژن با هزینه هر کدام 7 میلیارد یورو و 9 میلیارد یورو آغاز کرده اند.
با این حال، هیدروژن بسیار ناشناخته است. در حالی که در حال حاضر در مقیاس بزرگ به عنوان سوخت پیل سوختی در وسایل نقلیه الکتریکی استفاده نمی شود، به طور گسترده در کاربردهای صنعتی استفاده می شود. حتی یک عنصر کلیدی برای عملیات خاصی مانند پالایش یا گوگرد زدایی از سوخت است. او همچنین در متالورژی، تجارت کشاورزی، شیمی ... تنها در فرانسه سالانه 922 تن هیدروژن تولید و مصرف می شود که تولید جهانی آن 000 میلیون تن است.
تولید هیدروژن بسیار آلوده کننده تاریخی
اما اکنون تصویر به دور از ایده آل است. زیرا اگر هیدروژن محیط را آلوده نکند، عنصری است که در طبیعت آنطور که هست یافت نمی شود، حتی اگر چندین منبع طبیعی کمیاب پیدا شده باشد. بنابراین، نیاز به تولید خاصی دارد، در فرآیندی که برای محیط زیست بسیار آلاینده است، زیرا CO2 زیادی منتشر می کند و در ۹۵ درصد موارد مبتنی بر سوخت های فسیلی است.
امروزه تقریباً تمام تولید هیدروژن یا بر اساس تبخیر گاز طبیعی (متان)، اکسیداسیون جزئی نفت یا بر اساس تبدیل به گاز زغال چوب است. در هر صورت تولید یک کیلوگرم هیدروژن حدود 10 کیلوگرم CO2 تولید می کند. از نظر محیط زیست، ما باز خواهیم گشت، زیرا سطح تولید جهانی هیدروژن (63 میلیون تن) بنابراین معادل انتشار CO2 از تمام سفرهای هوایی را ایجاد می کند!
تولید الکترولیز
پس چگونه این هیدروژن می تواند برای آلودگی هوا مفید باشد اگر فقط آلودگی را در بالادست جابجا کند؟
روش دیگری برای تولید هیدروژن وجود دارد: الکترولیز. تولید انرژی فسیلی هیدروژن خاکستری نامیده می شود، در حالی که تولید الکترولیز آب باعث تولید هیدروژن کم یا کم کربن می شود.
همانطور که از نام آن پیداست، این فرآیند تولید اجازه می دهد تا هیدروژن تولید شود در حالی که تعادل کربن آن را محدود می کند، یعنی بدون استفاده از انرژی فسیلی و با انتشار کمی CO2. این فرآیند در اینجا فقط به آب (H2O) و الکتریسیته نیاز دارد که به ذرات دی هیدروژن (H2) و اکسیژن (O) اجازه تفکیک می دهد.
باز هم، هیدروژن تولید شده توسط الکترولیز تنها در صورتی «کربن کم» است که الکتریسیته ای که به آن انرژی می دهد نیز «کربناته» باشد.
در حال حاضر، بسته به منابع و تحقیقات، هزینه تولید هیدروژن با الکترولیز نیز بسیار بالاتر است، حدود دو تا چهار برابر بیشتر از تولید بخار.
سوخت خودروهای فردا؟
این هیدروژن بدون کربن است که توسط طرح های توسعه فرانسه و آلمان ترویج می شود. در ابتدا، این هیدروژن باید نیازهای صنعت را برآورده کند و همچنین جایگزینی با تحرک بالا ارائه دهد که باتری ها گزینه ای برای آن نیستند. این امر در مورد حمل و نقل ریلی، کامیون ها، حمل و نقل رودخانه ای و دریایی یا حتی حمل و نقل هوایی ... حتی اگر پیشرفت هایی در زمینه هواپیماهای خورشیدی وجود داشته باشد، صدق می کند.
باید گفت که یک پیل سوختی هیدروژنی می تواند یک موتور الکتریکی یا باتری مرتبط با آن را با استقلال بیشتر در هنگام سوخت گیری در چند دقیقه شارژ کند، درست مانند موتور احتراق داخلی، اما بدون انتشار CO2 یا ذرات و فقط بخار آب. اما باز هم، از آنجایی که هزینه‌های تولید بیشتر از هزینه‌های پالایش بنزین و موتورها است که در حال حاضر بسیار گران‌تر هستند، انتظار نمی‌رود سلول سوختی هیدروژنی در کوتاه‌مدت به سرعت رشد کند، حتی اگر شورای هیدروژن تخمین می‌زند که این سوخت می‌تواند انرژی لازم را تامین کند. 10 تا 15 میلیون وسیله نقلیه در دهه آینده
