تولید هیدروژن از زیست‌توده انرژی پاک را متحول می‌کند

شهریار تبریز/مهراب محرابی‌نیا: هند به تازگی یک قرارداد جدید برای توسعه هیدروژن سبز به ارزش ۲.۳ میلیارد دلار برای کمک به تضمین آینده این کشور به عنوان تامین‌کننده انرژی پاک برای کشور هند و صادرات آن تصویب کرده است. هند به سمت تولید هیدروژن پاک و کاهش انتشارات گازهای گلخانه ای حرکت می‌کند. هیدروژن یک منبع انرژی پاک است، اما فن‌آوری مورد نیاز برای ذخیره آن در شرایط خاص می‌تواند پیچیده و گران باشد. هیدروژن می‌تواند از منابع انرژی تجدید ناپذیر ساخته شود. این گاز در حال حاضر از سوخت‌های فسیلی ناپایدار ساخته می‌شود. امروزه، روش جدید تولید هیدروژن آینده انرژی پاک‌تری را برای هند و سراسر جهان نوید می‌دهد.

یک روش ابتکاری و نوآورانه برای تولید هیدروژن از زیست‌توده به تازگی توسط تیمی از محققان موسسه علوم هند توسعه یافته است. رهبری این تیم بر عهده استاد مرکز فن‌آوری‌های انرژی پایدار و رییس مرکزتوسعه پژوهش های بین رشته‌ای در موسسه علوم هند است.

چگونه می‌توانیم انرژی هسته ای را برای آینده ای پاک تر تامین کنیم؟

سرمایه‌گذاری در توسعه تولید هیدروژن سبز به عنوان یک صنعت اولین گام مثبت به سمت ایجاد توانایی برای تولید حداقل پنج میلیون تن هیدروژن سبز تا پایان دهه ۲۰۲۰ است. هیدروژن سبز از طریق الکترولیز آب تولید می‌شود و این فرآیند توسط برق تولیدشده از انرژی‌های تجدید پذیر تامین می‌شود. این روش پاکتر از فرآیندهای تولید هیدروژن موجود است. فرآیند کنونی بر مسیر اصلاح بخار متان وابسته است که از متان استفاده کرده و می‌تواند بر انرژی گرمای تولیدشده از سوخت‌های فسیلی تکیه کند.

هند در تلاش است تا با سرمایه‌گذاری در توسعه فن‌آوری به کاهش هزینه‌های هیدروژن سبز کمک کند. به گفته انوراگ سینگ تاکور، وزیر اتحادیه اطلاعات و پخش، این کار همچنین به هند کمک می‌کند تا انتشار گازهای گلخانه‌ای خود را کاهش دهد و به صادرکننده اصلی هیدروژن پاک تبدیل شود. این سرمایه‌گذاری همچنین ۱۲۵ گیگاوات ظرفیت انرژی‌های تجدیدپذیر را تا سال ۲۰۳۰ اضافه می‌کند. در اکتبر ۲۰۲۲، ظرفیت انرژی‌های تجدیدپذیردر هند ۱۶۶ گیگاوات بود، با این روش، هند تولید انرژی پاک را به طور موثر دو برابر می‌کند. انجام این کار وابستگی به سوخت‌های فسیلی و واردات را کاهش می‌دهد و انتشار گازهای گلخانه‌ای را تا ۵۰ میلیون تن کاهش می‌دهد.

هیدروژن حاصل از زیست‌توده آینده نوید انرژی پاک را می‌دهد

هیدروژن پاک حاصل از زیست‌توده سطح دیگری از فن‌آوری تغییر شکل بازی برای کشورهایی است که به دنبال کاهش انتشارات کربنی هستند. از آنجایی که هیدروژن سبز را می توان از زیست توده به جای سوخت های فسیلی تولید کرد، مواد با منشا زیستی ذاتا پاک‌تر هستند. علاوه بر این، هر چیزی مانند منابع انرژی پایدار و تجدیدپذیر برای کشورهایی که درصدد دستیابی به اهداف کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای دارند سودمند هستند.

فرآیند تبدیل زیست‌توده به هیدروژن در دو مرحله اتفاق می افتد. در مرحله اول، زیست توده در یک راکتور جدید با استفاده از اکسیژن و بخار به گاز سنتز (به مخلوط گازی اطلاق می‌شود، که ترکیبی از هیدروژن و مونوکسید کربن به نسبت‌های مختلف می‌باشد) تبدیل می‌شود. در مرحله دوم، هیدروژن از گاز سنتز با استفاده از واحد جداسازی گاز با فشار پایین تولید می‌شود.

این فرآیند جدید، ۱۰۰ گرم هیدروژن از یک کیلوگرم زیست توده تولید می کند. شایان ذکر است که تنها ۶۰ گرم هیدروژن در یک کیلوگرم زیست توده وجود دارد. بخار در این فرآیند همچنین حاوی هیدروژن است. دو محصول جانبی مبتنی بر کربن عبارتند از کربن جامد که می‌تواند به عنوان مخزن کربن و دی اکسید کربن که می‌تواند برای محصولات دیگر استفاده شود. این امر فرآیند تولید هیدروژن را به طور بالقوه کربن منفی می‌کند.

فرآیند تولید هیدروژن پاک با این روش آسان و ارزان است و تنها با انرژی خورشیدی، بدون منبع دیگری، می‌توان به هیدروژن دست یافت. تولید هیدروژن با این روش گامی بزرگ در راستای استفاده از هیدروژن بجای سوخت فسیلی در خودروها و کاهش آلودگی محسوب می‌شود. در صورت موفقیت این روش جدید، قرار است تولید انبوه آغاز آن آغاز شده و منبعی برای تامین انرژی آیندگان شود.

تولید هیدروژن از این طریق با نقشه راه ملی انرژی هیدروژنی هند مطابقت دارد و استفاده از هیدروژن را به عنوان سوختی که می‌تواند کشور را از وابستگی به سوخت‌های فسیلی رها کند ترویج می‌دهد. این پروژه توسط وزارت انرژی های نو و تجدیدپذیر و وزارت علوم تحقیقات و فن‌آوری دولت هند پشتیبانی می‌شود. این تیم همچنین حمایت شرکت نفت هند را در افزایش فن‌آوری برای تولید ۰.۲۵ تن هیدروژن در روز برای استفاده در اتوبوس‌های پیل سوختی هیدروژنی تایید کرد. این فن‌آوری همچنین می‌تواند در صنعت فولاد برای کربن‌زدایی فولاد، در کشاورزی برای کودهای سبز و در هر بخشی که از هیدروژن تولید شده توسط سوخت‌های فسیلی استفاده می‌کند بکار گرفته شود.

آیا هیدروژن پاک می‌تواند راه را برای سوخت‌های پایدار دیگر نشان دهد؟

این پلتفرم همچنین می‌تواند برای تولید متانول و اتانول استفاده شود که فرصت‌های جدیدی را برای منابع پایدارتر تولید سوخت و همچنین کمک به فرایندهای تولید سبز محصولات مختلف خانگی ایجاد می‌کند. در حالی که شهرهای جهان تلاش می‌کنند تا جایی که ممکن است به سمت ماشین‌آلات تمام‌الکتریکی سوق پیدا کنند، تولید انرژی همچنان به شدت به سوخت‌هایی مانند گاز طبیعی وابسته است. متانول و اتانول به عنوان سوخت‌های وسایل نقلیه و اجاق گاز و همچنین تولید محصولات روزمره نیز استفاده می‌شوند. از متانول برای ساخت پلاستیک، رنگ، قطعات خودرو و مصالح ساختمانی استفاده می‌شود.

پیشرفت فن‌آوری‌ها به دولت‌های جهان کمک می‌کند تا به سمت اهداف انتشار گازهای گلخانه‌ای برای مهار تغییرات اقلیمی پیش بروند و در عین حال تولید محصولات روزمره را سبز و پایدارتر کنند. در حالی که ما انتظار داریم بیشتر دولت‌ها از این فن‌آوری‌ها استفاده کنند تا اقتصاد خود را به عنوان صادرکننده انرژی و سوخت پاک مستقل و رقابتی کنند، اما پیشرفت فن‌آوری برای تولید انرژی پاک از بسیاری جهات کمک خواهد کرد تا جهان ما به مکانی سبزتر و پاک‌تر تبدیل شود.

_______________________

منبع:

https://inhabitat.com/hydrogen-made-of-biomass-revolutionizes-clean-energy/