برق نیوز: هزينه توليد هيدروژن به يك ورودي قابل ملاحظه از انرژي اوليه نياز دارد كه مقدار آن به فرآيند زنجيرهاي واقعي و عملي و همچنين سطوح تبديل بستگي خواهد داشت. هر سطح تبديل باعث افزايش هزينه سرمايهگذاري و اتلاف انرژي ميگردد. فرايندهاي زنجيرهاي كه از شكلهاي تجديدپذير انرژي استفاده ميكنند نياز به انرژي اوليه ورودي كمتري نسبت به آنهائي كه از انرژي سوختهاي فسيلي و هستهاي بهره ميبرند، دارد. البته در اين گونه فرآيندها قيمت تمام شده به علت عواملي چون هزينههاي ساختاري زياد، عمر كوتاه سرويسدهي و بازده الكتريكي كم افزايش مييابند. تنها استثنا كه ميتواند امروزه بطور وسيعي مورد استفاده قرارگيرد توليد هيدروژن از طريق بيوماس (زيست توده) است. در اين روش از تخمير و تجزيه مواد آلي هيدروژندار نظير فضولات حيواني ـ انساني، مواد زائد و گياهان در شرايط بيهوازي هيدروژن توليد ميشود. البته مشخص است كه براي توليد هيدروژن از مواد هيدروژندار همچون آب، متان، يا بيوماس نياز به اعمال انرژي است و بايد در جاهائي كه از منابع انرژي تجديدپذير استفاده ميشود هزينه تسهيلات مورد نياز توليد مثل: سيستمهاي فتوولتائيك، در نظر گرفته شود.
ميزان انرژي ورودي و اتلاف انرژي براي توليد بستگي زيادي به روش انتخابي دارد. شكل (2)، چهار روش متداول و ممكن توليد هيدروژن را نشان ميدهد. با توجه به آن ملاحظه ميشود كه روش الكتروليز آب كه انرژي آن توسط نيروگاه آبي تأمين ميشود و گازسازي به روش بيوماس از بهترينها هستند. اين دو روش توليد تقريباً نيازمند انرژي ورودي اوليهاي معادل 1/0 و يا 2/0 كيلووات ساعت به ازاي هر KWh هيدروژن توليد شده هستند. حال اگر همين هيدروژن از نيروي الكتريكي حاصل از سلولهاي فتوولتائيك و بوسيله دستگاه الكتروليز آب توليد شود، به ازاي هرKWh هيدروژن توليدي، تقريباً بهKWh 1 انرژي اوليه ورودي نياز است. وضعيت نامطلوبتر هنگامي است كه هيدروژن به كمك گازطبيعي و نيروي الكتريكي با روش kavearner از طريق Steam Reforming توليد شود. در اين صورت به ازاي هر KWh هيدروژن خروجي تقريباً نياز بهKWh 3 انرژي اوليه است كه از اين مقدار 66% آن از گازطبيعي و 34% هم از نيروي الكتريكي تأمين ميشود.
هيدروژن، قابليت انتقال و ذخيره به صورت مايع را نيز داراست. از نقطه نظر انرژي، انتقال هيدروژن بصورت مايع نيازمند صرف مقدار قابل توجهي نيروي الكتريكي به عنوان انرژي كمكي جهت دستگاه هاي سردسازي است. البته در اين فرآيند حدود 30% هيدروژن گازي ورودي در طي عمل مايع سازي ميعان ميشود، كه خود باعث بالا رفتن هزينهها و اتلافها در چرخه توليد ميگردد.
پس در استفاده از هيدروژن براي ايجاد گرما و الكتريسيته بايد هر دو جنبه هزينه و انرژي ورودي اوليه براي يك روش عملي نسبتاً مؤثر در نظر گرفته شود و تا حد امكان، نيروي الكتريكي حاصله بطور مستقيم بعد از توليد صرف ذخيره، انتقال و در نهايت الكتريسيته شود . شكلهاي (3-الف، ب) ميزان انرژي ورودي اوليه مورد نياز به ازاي هر كيلووات ساعت انرژي خروجي در روشهاي متفاوت و همچنين پيشبيني هزينههاي آنها براي هيدروژن مايع و گازي تا سال 2020 را نشان داده شده است. در اين شكلها ديده ميشود كه روش بيوماس در توليد هيدروژن گازي و نيروگاه برق آبي در توليد هيدروژن مايع از ديگر موارد مطلوبتر هستند.
شكل 2ـ مقايسه روشهاي متداول توليد هيدروژن از نقطه نظر هزينه و انرژي اوليه مورد نياز براي توليد هيدروژن با انرژي برابر KWh
روش ديــگــر تــوليــد هيــدروژن بــوسيله تلفيــقي از فــنآوريهاي خورشيدي وReforming Steam رايج است .در اين روش كه Reforming Steam Solar ناميده ميشود، هيدروژن هنوز از منابع فسيلي توليد ميشود اما گرماي مورد نياز سيستم توسط فنآوري حرارتي خورشيدي فراهم ميگردد. در اينگونه سيستمها در مقدار انرژي اوليه از منابع فسيلي براي بحركت در آوردن فرآيند صرفهجوئي ميشود. و باعث افزايش راندمان واحد نسبت به ورودي انرژي فسيلي ميگردد. البته راههاي توليدي ديگري نيز وجود دارد اما بدليل اينكه مقياس توليد آنها در مقايسه با روشهاي ذكر شده ناچيز است در اين مقاله بدان توجه نشده است.
از ارسال دیدگاه های نا مرتبط با متن خبر، تکرار نظر دیگران، توهین به سایر کاربران و ارسال متن های طولانی خودداری نمایید.
لطفا نظرات بدون بی احترامی، افترا و توهین به مسئولان، اقلیت ها، قومیت ها و ... باشد و به طور کلی مغایرتی با اصول اخلاقی و قوانین کشور نداشته باشد.
در غیر این صورت، «برق نیوز» مطلب مورد نظر را رد یا بنا به تشخیص خود با ممیزی منتشر خواهد کرد.