რატომ იპყრობს ყურადღებას წყალბადის ენერგია?

ბოლო წლებში მსოფლიოს ქვეყნები უპრეცედენტო სისწრაფით უწყობენ ხელს წყალბადის ენერგიის ინდუსტრიის განვითარებას. წყალბადის ენერგიის საერთაშორისო კომისიის და McKinsey-ის ერთობლივად გამოქვეყნებული მოხსენების თანახმად, 30-ზე მეტმა ქვეყანამ და რეგიონმა გამოაქვეყნა წყალბადის ენერგიის განვითარების საგზაო რუკა და წყალბადის ენერგიის პროექტებში გლობალური ინვესტიცია 2030 წლისთვის 300 მილიარდ აშშ დოლარს მიაღწევს.

წყალბადის ენერგია არის წყალბადის მიერ გამოთავისუფლებული ენერგია ფიზიკური და ქიმიური ცვლილებების პროცესში. წყალბადი და ჟანგბადი შეიძლება დაიწვას სითბოს ენერგიის გამომუშავებისთვის და ასევე შეიძლება გარდაიქმნას ელექტროენერგიად საწვავის უჯრედებით. წყალბადს არა მხოლოდ აქვს წყაროების ფართო სპექტრი, არამედ აქვს კარგი სითბოს გამტარობის უპირატესობა, სუფთა და არატოქსიკური და მაღალი სითბო ერთეულ მასაზე. წყალბადის სითბოს შემცველობა იმავე მასაზე დაახლოებით სამჯერ აღემატება ბენზინს. ეს არის მნიშვნელოვანი ნედლეული ნავთობქიმიური ინდუსტრიისთვის და საწვავი საჰაერო კოსმოსური რაკეტებისთვის. კლიმატის ცვლილებასთან გამკლავების და ნახშირბადის ნეიტრალიტეტის მიღწევის მზარდი მოწოდებით, მოსალოდნელია წყალბადის ენერგია შეცვლის ადამიანის ენერგეტიკულ სისტემას.

წყალბადის ენერგია უპირატესობას ანიჭებს არა მხოლოდ გამოშვების პროცესში ნახშირბადის ნულოვანი გამოყოფის გამო, არამედ იმის გამო, რომ წყალბადი შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც ენერგიის შესანახი გადამზიდავი განახლებადი ენერგიის არასტაბილურობისა და წყვეტების დასაკმაყოფილებლად და ამ უკანასკნელის ფართომასშტაბიანი განვითარების ხელშეწყობისთვის. . მაგალითად, გერმანიის მთავრობის მიერ დაწინაურებული ტექნოლოგია „ელექტროენერგია გაზში“ არის წყალბადის წარმოება სუფთა ელექტროენერგიის შესანახად, როგორიცაა ქარი და მზის ენერგია, რომელიც დროულად არ გამოიყენება, და წყალბადის ტრანსპორტირება შორ მანძილზე შემდგომი ეფექტიანობისთვის. გამოყენება. გარდა აირისებრი მდგომარეობისა, წყალბადი ასევე შეიძლება გამოჩნდეს თხევადი ან მყარი ჰიდრიდის სახით, რომელსაც აქვს შენახვისა და ტრანსპორტირების სხვადასხვა რეჟიმი. როგორც იშვიათი „შემერთებელი“ ენერგია, წყალბადის ენერგიას შეუძლია არა მხოლოდ გააცნობიეროს მოქნილი გარდაქმნა ელექტროენერგიასა და წყალბადს შორის, არამედ ააგოს „ხიდი“ ელექტროენერგიის, სითბოს, ცივი და თუნდაც მყარი, გაზის და თხევადი საწვავის ურთიერთდაკავშირების რეალიზებისთვის. უფრო სუფთა და ეფექტური ენერგეტიკული სისტემის ასაშენებლად.

წყალბადის ენერგიის სხვადასხვა ფორმას აქვს გამოყენების მრავალი სცენარი. 2020 წლის ბოლოსთვის წყალბადის საწვავის უჯრედების მანქანების გლობალური საკუთრება გაიზრდება 38%-ით წინა წელთან შედარებით. წყალბადის ენერგიის ფართომასშტაბიანი გამოყენება თანდათან ფართოვდება საავტომობილო სფეროდან სხვა სფეროებში, როგორიცაა ტრანსპორტი, მშენებლობა და მრეწველობა. სარკინიგზო ტრანზიტსა და გემებზე გამოყენებისას წყალბადის ენერგიამ შეიძლება შეამციროს შორ მანძილზე და მაღალი ტვირთის ტრანსპორტირების დამოკიდებულება ტრადიციულ ნავთობისა და გაზის საწვავზე. მაგალითად, გასული წლის დასაწყისში Toyota-მ შეიმუშავა და მიაწოდა წყალბადის საწვავის უჯრედების სისტემების პირველი პარტია საზღვაო გემებისთვის. განაწილებული გენერირების შემთხვევაში წყალბადის ენერგიას შეუძლია მიაწოდოს ელექტროენერგია და სითბო საცხოვრებელი და კომერციული შენობებისთვის. წყალბადის ენერგიას ასევე შეუძლია უშუალოდ უზრუნველყოს ეფექტური ნედლეული, შემამცირებელი აგენტები და მაღალი ხარისხის სითბოს წყაროები ნავთობქიმიური, რკინისა და ფოლადის, მეტალურგიისა და სხვა ქიმიური მრეწველობისთვის, რაც ეფექტურად ამცირებს ნახშირბადის ემისიებს.

თუმცა, როგორც ერთგვარი მეორადი ენერგია, წყალბადის ენერგიის მიღება ადვილი არ არის. წყალბადი ძირითადად არსებობს წყალში და წიაღისეულ საწვავში ნაერთების სახით დედამიწაზე. წყალბადის წარმოების არსებული ტექნოლოგიების უმეტესობა ეყრდნობა წიაღისეულ ენერგიას და არ შეუძლია თავიდან აიცილოს ნახშირბადის გამონაბოლქვი. დღეისათვის, განახლებადი ენერგიისგან წყალბადის წარმოების ტექნოლოგია თანდათან მწიფდება და ნახშირბადის ნულოვანი ემისიის წყალბადი შეიძლება გამომუშავდეს განახლებადი ენერგიის გამომუშავებით და წყლის ელექტროლიზით. მეცნიერები ასევე იკვლევენ წყალბადის წარმოების ახალ ტექნოლოგიებს, როგორიცაა წყლის მზის ფოტოლიზი წყალბადის წარმოებისთვის და ბიომასის წყალბადის წარმოებისთვის. ცინგხუას უნივერსიტეტის ბირთვული ენერგიისა და ახალი ენერგეტიკული ტექნოლოგიების ინსტიტუტის მიერ შემუშავებული ბირთვული წყალბადის წარმოების ტექნოლოგია დემონსტრირებას სავარაუდოდ 10 წელიწადში დაიწყებს. გარდა ამისა, წყალბადის ინდუსტრიის ჯაჭვი ასევე მოიცავს შენახვას, ტრანსპორტირებას, შევსებას, გამოყენებას და სხვა ბმულებს, რომლებიც ასევე ტექნიკური გამოწვევებისა და ხარჯების შეზღუდვის წინაშე დგანან. მაგალითად, შენახვისა და ტრანსპორტირების შემთხვევაში, წყალბადი არის დაბალი სიმკვრივის და ადვილად გაჟონვა ნორმალური ტემპერატურისა და წნევის პირობებში. ფოლადთან ხანგრძლივი კონტაქტი გამოიწვევს წყალბადის სიმყიფეს და ამ უკანასკნელის დაზიანებას. შენახვა და ტრანსპორტირება გაცილებით რთულია, ვიდრე ქვანახშირი, ნავთობი და ბუნებრივი აირი.

ამჟამად, ბევრ ქვეყანაში წყალბადის ახალი კვლევის ყველა ასპექტის ირგვლივ გაჩაღებულია, ტექნიკური სირთულეები გადაილახება. წყალბადის ენერგიის წარმოებისა და შენახვისა და ტრანსპორტირების ინფრასტრუქტურის მასშტაბის უწყვეტი გაფართოებით, წყალბადის ენერგიის ღირებულებას ასევე დიდი ადგილი აქვს შესამცირებლად. კვლევამ აჩვენა, რომ წყალბადის ენერგიის ინდუსტრიის ჯაჭვის საერთო ღირებულება 2030 წლისთვის განახევრდება. ჩვენ ველით, რომ წყალბადის საზოგადოება დააჩქარებს.