هیدروژن سفید چیست؟ مزایا و معایب جدیدترین منبع انرژی پاک اروپا

هیدروژن سفید چیست؟ مزایا و معایب جدیدترین منبع انرژی پاک اروپا

آیا این سوخت طبیعی می تواند راه حلی برای بحران انرژی اروپا باشد؟

به گزارش چشم انداز انرژی به نقل از یورونیوز : هیدروژن به عنوان "سوخت آینده" معرفی شده است.هیدروژن هنگام سوختن فقط گرما و آب ساطع می کند و آن را به جایگزینی جذاب برای سوخت های فسیلی تبدیل می کند.

اما در حال حاضر اکثر تولیدات هیدروژن به گاز یا زغال سنگ متکی هستند، در فرآیندهایی که CO2 زیادی منتشر می کنند.

هیدروژن "سبز"، که با استفاده از انرژی های تجدیدپذیر ساخته می شود، جایگزینی امیدوارکننده اما گران ارائه می دهد. حال اگر راهی برای حذف کامل این فرآیندهای تولید وجود داشته باشد چه؟

زمین دارای ذخایر عظیمی از هیدروژن طبیعی است که می تواند از زمین استخراج شود.

کشف عظیم این هیدروژن موسوم به "سفید" در فرانسه در اوایل امسال، هیجان‌انگیز شد که می‌تواند به یک منبع انرژی پاک، ارزان و تجدیدپذیر تبدیل شود.

سوئیس به زودی به این جستجو پیوست و در بهار هیدروژن طبیعی را در کانتون گرابوندن پیدا کرد. در تابستان، این کشور حفاری سنگ‌ها در Вале را برای یافتن ذخایر بیشتر آغاز کرد.

آیا هیدروژن سفید می تواند کلید انرژی ایمن و پاک باشد و چرا تاکنون فقط در حال بررسی است؟

هیدروژن سفید چیست؟

هیدروژن فراوان ترین عنصر شیمیایی روی زمین است و به طور طبیعی در همه چیز از آب تا گیاهان وجود دارد.

تا همین اواخر، تصور نمی شد که مقادیر قابل توجهی از گاز هیدروژن به شکل خالص در درون زمین وجود داشته باشد.

در سال 2012 در مالی یک کشف تصادفی انجام شد. چاه حفر شده برای چاه ده ها سال قبل، تقریباً هیدروژن طبیعی خالص ساطع می کرد.

از آن زمان، زمین شناسان به طور فزاینده ای در حال آزمایش استخراج ذخایر این گاز طبیعی هستند که تصور می شود از طریق واکنش های آب معدنی از زیر سطح زمین تشکیل شده است.

بر خلاف ذخایر سوخت های فسیلی که میلیون ها سال طول می کشد تا تشکیل شوند، هیدروژن طبیعی یا "سفید" به طور مداوم جایگزین می شود.

 آیا هیدروژن سفید آینده‌ی انرژی ایمن و پاک است؟

هنوز به درستی مشخص نیست که دقیقاً چگونه ذخایر هیدروژن سفید تشکیل می‌شوند و آیا از نظر تجاری قابل بهره‌برداری هستند.

استارت‌آپ‌ها و دانشمندان در حال بررسی این احتمال هستند - با نتایج امیدوارکننده.

دکتر مایکل وببر، استاد منابع انرژی در دانشگاه تگزاس، آستین، ایالات متحده، به یورونیوز گرین می‌گوید: "زمین مکان‌های زیادی دارد که شرایط مناسب برای تولید و انباشت طبیعی هیدروژن در کنار هم وجود دارند و سپس می‌توان آن‌ها را برای استفاده اجتماعی استخراج کرد."

خبر خوب این است که با سپردن کار به زمین، احتمالاً تولید این منبع هیدروژن نسبت به روش‌های فعلی گازگیری زغال‌سنگ، اصلاح متان یا الکترولیز آب بسیار تمیزتر است.

اگرچه به احتمال زیاد بیشتر هیدروژن طبیعی در مکان‌های فراساحلی غیرقابل دسترسی یافت می‌شود، اما ذخایر آن در استرالیا، اروپای شرقی، فرانسه، عمان، اسپانیا و ایالات متحده و همچنین در مالی، غرب آفریقا کشف شده است.

در ماه مه، به‌طور اتفاقی یک ذخیره بزرگ هیدروژن طبیعی در منطقه Lorraine فرانسه کشف شد. یک تیم تحقیقاتی از آزمایشگاه GeoRessources دانشگاه لورن، مرکز ملی تحقیقات علمی فرانسه (CNRS) و تولیدکننده انرژی La Française de l'Energie آن را در حین آزمایش سطوح متان در خاک پیدا کردند.

آنها در حال حاضر حفاری عمیق‌تری انجام می‌دهند تا دقیقاً بفهمند چقدر هیدروژن وجود دارد، اما بر اساس گزارش CNRS، تخمین می‌زنند که حدود 46 میلیون تن هیدروژن وجود داشته باشد - معادل بیش از نیمی از تولید سالانه فعلی هیدروژن خاکستری در جهان.

در همین حال، شرکت اکتشافی Helios Aragón در شمال شرقی اسپانیا می‌گوید که مخزنی حاوی بیش از یک میلیون تن هیدروژن را پیدا کرده است که هدف دارد حفاری آن را در سال 2024 آغاز کند.

این امر نویدبخش جایگزینی ارزان برای هیدروژن سبز است که در حال حاضر تقریباً 5 یورو به ازای هر کیلوگرم قیمت دارد. طبق گزارش‌های علمی، هزینه هیدروژن سفید فقط 0.50 یورو به ازای هر کیلوگرم است.

مشکلات انرژی هیدروژن چیست؟

با این حال، هیدروژن سفید ممکن است راه حلی جادویی برای بحران انرژی نباشد.

برخی از دانشمندان می‌گویند فقدان داده در مورد نشتی‌های هیدروژن و آسیب‌های بالقوه‌ای که می‌تواند ایجاد کند، برای صنعت نوظهور یک مشکل است.

اگر هیدروژن به جو نفوذ کند، می‌تواند غلظت مولکول‌هایی را که گازهای گلخانه‌ای را در آنجا تجزیه می‌کنند کاهش دهد و با مزایای زیست‌محیطی آن مقابله کند.

با فقدان فناوری برای نظارت بر نشتی‌های هیدروژن، این می‌تواند یک نقطه کور عمده باشد.

دکتر وببر می‌گوید: «مانند سایر منابع هیدروژن، [هیدروژن طبیعی] باید با احتیاط مدیریت شود تا خطرات ایمنی کاهش یابد و از نشتی جلوگیری شود.

اما ممکن است آنقدر که برخی باور دارند، خطر زیست‌محیطی قابل توجهی نباشد.

"تحقیقات ما در UT Austin، که در کنفرانس ASME IMECE در نیواورلئان ارائه شد، نتیجه‌گیری می‌کند که تأثیر گرمایش غیرمستقیم جهانی انتشارات فراری هیدروژن در مقایسه با سایر تأثیرات گازهای گلخانه‌ای چرخه زندگی، بسیار کوچک است، بنابراین خطرات گلخانه‌ای ناشی از نشت‌های ناخواسته هیدروژن، جزئی است."

با این حال، نشتی تنها دغدغه هنگام حمل و نقل هیدروژن نیست. هیدروژن در حالت گازی فضای زیادی اشغال می‌کند و برای مایع شدن به دمای -253 درجه سانتی‌گراد نیاز دارد که می‌تواند بسیار گران باشد.

همچنین کمبود خطوط لوله و سیستم‌های توزیع برای هیدروژن وجود دارد. صنعت سوخت‌های فسیلی امیدوار است که در نهایت بتواند از طریق زیرساخت‌های موجود، مانند خطوط لوله گاز، حرکت کند. با این حال، دانشمندان می‌گویند که هیدروژن می‌تواند لوله‌های فلزی را فرسوده کرده و منجر به ترک خوردن شود.

مولکول‌های هیدروژن نه تنها بسیار کوچکتر و سبک‌تر از مولکول‌های متان هستند و مهار آن‌ها را دشوارتر می‌کنند، بلکه بسیار انفجاری‌تر از گاز طبیعی هستند و نگرانی‌های ایمنی را افزایش می‌دهند.

به گفته Science، این برخی از دلایلی است که پمپ‌های حرارتی و EVهای باتری‌دار بر جایگزین‌های مبتنی بر هیدروژن پیروز شدند.

این سوخت می‌تواند برای وسایل نقلیه سنگین که به‌راحتی نمی‌توانند از باتری استفاده کنند، مانند کامیون‌ها، کشتی‌ها و هواپیماها، و همچنین صنعت فولاد و فرآیندهای شیمیایی مانند تولید کود، مناسب‌تر باشد.

لینک کوتاه شده : Energyhorizon.ir/n/d44c3