در سال های اخیر، کشورهای سراسر جهان با سرعت بی سابقه ای توسعه صنعت انرژی هیدروژنی را ترویج می کنند. بر اساس گزارشی که به طور مشترک توسط کمیسیون بین المللی انرژی هیدروژن و مک کینزی منتشر شد، بیش از 30 کشور و منطقه نقشه راه توسعه انرژی هیدروژنی را منتشر کرده اند و سرمایه گذاری جهانی در پروژه های انرژی هیدروژنی تا سال 2030 به 300 میلیارد دلار خواهد رسید.
انرژی هیدروژن انرژی آزاد شده توسط هیدروژن در فرآیند تغییرات فیزیکی و شیمیایی است. هیدروژن و اکسیژن می توانند برای تولید انرژی گرمایی سوزانده شوند و همچنین می توانند توسط سلول های سوختی به الکتریسیته تبدیل شوند. هیدروژن نه تنها دارای طیف گسترده ای از منابع است، بلکه دارای مزایای هدایت گرما خوب، تمیز و غیر سمی و حرارت بالا در واحد جرم است. مقدار گرمای هیدروژن در یک جرم تقریباً سه برابر بنزین است. این ماده خام مهم برای صنایع پتروشیمی و سوخت نیرو برای موشک های هوافضا است. با افزایش فراخوان برای مقابله با تغییرات آب و هوایی و دستیابی به بی‌طرفی کربن، انتظار می‌رود که انرژی هیدروژن سیستم انرژی انسان را تغییر دهد.
انرژی هیدروژن نه تنها به دلیل انتشار کربن صفر آن در فرآیند آزادسازی مورد علاقه است، بلکه به این دلیل که هیدروژن می تواند به عنوان یک حامل ذخیره انرژی برای جبران نوسانات و متناوب انرژی های تجدیدپذیر و ترویج توسعه در مقیاس بزرگ مورد استفاده قرار گیرد. . به عنوان مثال، فناوری "الکتریسیته به گاز" که توسط دولت آلمان ترویج می شود، تولید هیدروژن برای ذخیره الکتریسیته پاک مانند نیروی باد و انرژی خورشیدی است که نمی تواند به موقع استفاده شود، و انتقال هیدروژن در مسافت های طولانی برای اثربخشی بیشتر. استفاده علاوه بر حالت گازی، هیدروژن می تواند به صورت هیدرید مایع یا جامد نیز ظاهر شود که دارای انواع حالت های ذخیره سازی و حمل و نقل است. انرژی هیدروژن به‌عنوان یک انرژی «کوپلنت» نادر، نه تنها می‌تواند تبدیل انعطاف‌پذیر بین الکتریسیته و هیدروژن را درک کند، بلکه یک «پل» برای تحقق اتصال برق، گرما، سرما و حتی سوخت جامد، گاز و مایع ایجاد می‌کند. برای ساختن یک سیستم انرژی پاک تر و کارآمدتر.
اشکال مختلف انرژی هیدروژن سناریوهای کاربردی متعددی دارند. تا پایان سال 2020، مالکیت جهانی خودروهای پیل سوختی هیدروژنی نسبت به سال قبل 38 درصد افزایش خواهد یافت. کاربرد گسترده انرژی هیدروژن به تدریج از حوزه خودرو به حوزه های دیگری مانند حمل و نقل، ساخت و ساز و صنعت در حال گسترش است. هنگامی که انرژی هیدروژن برای حمل و نقل ریلی و کشتی ها اعمال می شود، می تواند وابستگی حمل و نقل در مسافت های طولانی و بار بالا را به سوخت های سنتی نفت و گاز کاهش دهد. به عنوان مثال، در آغاز سال گذشته، تویوتا اولین دسته از سیستم های سلول سوختی هیدروژنی را برای کشتی های دریایی توسعه و تحویل داد. برای تولید پراکنده، انرژی هیدروژن می تواند برق و گرما را برای ساختمان های مسکونی و تجاری تامین کند. انرژی هیدروژن همچنین می تواند به طور مستقیم مواد خام کارآمد، عوامل کاهنده و منابع حرارتی با کیفیت بالا را برای صنایع پتروشیمی، آهن و فولاد، متالورژی و سایر صنایع شیمیایی فراهم کند و به طور موثر انتشار کربن را کاهش دهد.
با این حال، به عنوان نوعی انرژی ثانویه، انرژی هیدروژن به راحتی به دست نمی آید. هیدروژن عمدتاً در آب و سوخت های فسیلی به شکل ترکیبات روی زمین وجود دارد. بیشتر فناوری‌های تولید هیدروژن موجود به انرژی فسیلی متکی هستند و نمی‌توانند از انتشار کربن جلوگیری کنند. در حال حاضر، فناوری تولید هیدروژن از انرژی های تجدیدپذیر به تدریج در حال بلوغ است و هیدروژن با انتشار کربن صفر را می توان از تولید انرژی انرژی تجدیدپذیر و الکترولیز آب تولید کرد. دانشمندان همچنین در حال بررسی فناوری‌های جدید تولید هیدروژن هستند، مانند فتولیز خورشیدی آب برای تولید هیدروژن و زیست توده برای تولید هیدروژن. انتظار می‌رود فناوری تولید هیدروژن هسته‌ای که توسط موسسه انرژی هسته‌ای و فناوری انرژی جدید دانشگاه تسینگ‌هوا توسعه یافته است، تا 10 سال آینده به نمایش گذاشته شود. علاوه بر این، زنجیره صنعت هیدروژن همچنین شامل ذخیره سازی، حمل و نقل، پر کردن، کاربرد و سایر پیوندها است که با چالش های فنی و محدودیت های هزینه نیز مواجه هستند. با در نظر گرفتن ذخیره سازی و حمل و نقل به عنوان مثال، هیدروژن چگالی کم است و به راحتی تحت دما و فشار معمولی نشت می کند. تماس طولانی مدت با فولاد باعث "تردی هیدروژنی" و آسیب به فولاد می شود. ذخیره سازی و حمل و نقل بسیار دشوارتر از زغال سنگ، نفت و گاز طبیعی است.
در حال حاضر، بسیاری از کشورها در سراسر تمام جنبه های تحقیقات هیدروژن جدید در نوسان کامل، مشکلات فنی در گام تا برای غلبه بر. با گسترش مداوم مقیاس تولید انرژی هیدروژن و زیرساخت های ذخیره سازی و حمل و نقل، هزینه انرژی هیدروژن نیز فضای زیادی برای کاهش دارد. تحقیقات نشان می‌دهد که انتظار می‌رود هزینه کلی زنجیره صنعت انرژی هیدروژن تا سال 2030 به نصف کاهش یابد. ما انتظار داریم که جامعه هیدروژنی شتاب بگیرد.
زمان ارسال: مارس-30-2021