Green hydrogen: samarwa, matsaloli da dama

Green hydrogen yana daya daga cikin manyan alkawuran canjin makamashi, saboda yana ba da hanyar adanawa da amfani da makamashi ba tare da hayaƙin carbon ba. Ana samar da irin wannan nau'in hydrogen ta hanyar tsari da ake kira ruwa electrolysis, wanda ke raba hydrogen da oxygen ta hanyar amfani da wutar lantarki da aka samar ta hanyar sabuntawa kamar hasken rana da iska. Duk da fa'idodinsa, koren hydrogen yana fuskantar jerin ƙalubale waɗanda dole ne mu sani don tantance yuwuwar sa a matsayin madadin gaskiya. burbushin mai.

A cikin wannan labarin, mun bincika mahimman batutuwan da suka shafi haɓakar hydrogen na kore, tare da fasalulluka, fa'idodi da rashin amfani, don samun cikakken ra'ayi game da ainihin abin da wannan fasaha ke bayarwa.

kore hydrogen samar

Ba a yawan samun hydrogen a keɓe a yanayi, amma yawanci ana haɗa shi da wasu kwayoyin halitta, kamar ruwa. A cikin electrolysis, muna amfani da wutar lantarki don rushe kwayoyin ruwa (H₂O) zuwa hydrogen (H₂) da oxygen (O₂). Wannan tsari yana dawwama ne kawai idan wutar lantarki da ake amfani da ita ta fito daga tushe mai tsabta, kamar makamashin hasken rana ko iska. Don haka ana kiran hydrogen da wannan fasaha ke samarwa kore hydrogen.

Sabanin haka, yawancin hydrogen da ake samarwa a yau sun fito ne daga burbushin mai, kamar iskar gas ko mai. Wannan nau'in, wanda aka sani da hydrogen mai launin toka, ana amfani dashi sosai a masana'antar sinadarai da matatun mai. Koyaya, samar da shi yana haifar da adadi mai yawa na carbon dioxide (CO₂), wanda ya sa ya zama mai dorewa daga mahallin mahalli.

Duk da cewa an samu ci gaba sosai wajen samar da koren hydrogen, amma har yanzu sabuwar fasaha ce kuma ba ta da girma. A cikin duniya, kashi 99% na hydrogen da ake amfani da su har yanzu suna zuwa ne daga albarkatun burbushin halittu, wanda ke haifar da fitar da hayaki na duniya na ton miliyan 900 na CO kowace shekara.₂.

makamashi ajiya

Ɗaya daga cikin mahimman halayen koren hydrogen shine ikonsa adana makamashi. Sabbin kuzari, kamar hasken rana da iska, sune juya sigina, wanda ke nufin cewa a wasu lokuta suna samar da makamashi fiye da yadda za a iya cinyewa kuma wasu lokuta ba sa samar da isasshen makamashi.

Hydrogen zai iya magance wannan ta hanyar aiki azaman mai tarawa. Lokacin da aka sami rarar wutar lantarki mai sabuntawa, ana iya amfani da shi don samar da hydrogen ta hanyar lantarki. Bayan haka, ana iya amfani da wannan hydrogen azaman mai a cikin injuna, injina ko ma a matsayin ɗanyen abu a cikin ayyukan masana'antu. Ta wannan hanyar, koren hydrogen na iya taimakawa wajen adana rarar makamashin da za a iya sabuntawa da amfani da shi lokacin da albarkatun da ake sabunta su ba su da yawa.

Baya ga yin aiki a matsayin mai tara makamashi, koren hydrogen baya samar da hayakin iskar gas idan aka yi amfani da shi, yana mai da shi muhimmin kashi ga decarbonization na sassan masana'antu, sufuri da makamashi.

Green hydrogen matsaloli

Babban koma baya na koren hydrogen shine tsadar samar da shi. Ko da yake hydrogen shine mafi yawan sinadari a sararin samaniya, tsarin samunsa daga ruwa yana da tsada saboda yawan kuzarin da ake buƙata ta hanyar lantarki. Ko da wutar lantarki daga hanyoyin da ake sabuntawa, farashin ya kasance mai girma.

Wata matsalar da koren hydrogen ke fuskanta ita ce ƙarancin makamashi yadda ya dace hanyoyin samarwa da sufuri na yanzu. Bisa ga binciken, kusan kashi 80% na makamashin da ake amfani da shi a cikin koren samar da hydrogen ya ɓace. Wannan rashin ingancin makamashi yana wakiltar babban shinge ga ɗaukar girmansa.

Bugu da ƙari, sufuri da ajiyar hydrogen yana da rikitarwa. Wannan gas yana da a ƙananan ƙarancin makamashi idan aka kwatanta da sauran man fetur, wanda ke nufin adanawa da jigilar makamashi iri ɗaya yana buƙatar manyan tankuna da bututun mai. Hakanan yana da ƙonewa sosai, wanda ke ƙara haɗarin aminci.

Wani muhimmin kalubale shine hadarin tserewa. Kwayoyin hydrogen suna da ƙanana sosai, sun fi waɗanda ke cikin methane ko iskar gas ƙanƙanta, wanda hakan ya sa sun fi wahalar ɗauka. Idan hydrogen ya zubo a cikin sararin samaniya, zai iya shafar yanayin kamar yadda ake yi da iskar gas, saboda yana iya yin tasiri ga matakan methane da sauran mahaɗan yanayi.

Nawa ne kudin samar da hydrogen?

Ɗaya daga cikin manyan abubuwan da ke hana haɓakar koren hydrogen shine farashinsa. Wani bincike na baya-bayan nan ya yi kiyasin cewa samar da koren hydrogen ta hanyar lantarki na iya samun riba daga Yuro 3,23 a kowace kilogiram idan aka yi amfani da hanyoyin makamashi masu sabuntawa. Wasu hasashe masu kyakkyawan fata sun nuna cewa a cikin ƴan shekaru ana iya rage farashin zuwa €2,5 a kowace kilogiram.

Duk da haka, waɗannan alkaluma sun fi dogara ne akan abubuwa da yawa, kamar farashin wutar lantarki da farashin na'urorin lantarki, wanda a yanzu ya kasance babba. A halin yanzu, samar da koren hydrogen yana da matukar tsada fiye da samar da hydrogen mai launin toka ko shudi, wanda hakan ya sa masana'antu da yawa ci gaba da zabar wadannan hanyoyin.

El ruwa hydrogen Shi ne ya fi kowa kuma mafi arha, amma samar da shi ya hada da kona man fetir, wanda hakan ya sa ya zama zabin da ba zai dore ba. A daya bangaren kuma, da blue hydrogen, wanda ake samu daga iskar gas amma yana kamawa da adana CO₂ fitarwa, wani zaɓi ne da ke rage hayaki, kodayake har yanzu ba shi da dorewa fiye da koren hydrogen.

Abũbuwan amfãni

Green hydrogen yana da yawa abubuwan amfani maɓalli wanda ya mai da shi kyakkyawan zaɓi ga sassan decarbonize waɗanda ke da wahalar wutar lantarki:

• rage fitar da iska: Samuwarta da kuma amfani da ita ba sa fitar da gurɓataccen iska ko gurɓataccen iska. Man fetur ne mai tsabta gaba ɗaya idan aka samu ta hanyar makamashi mai sabuntawa.
• Ajiye makamashi: Yana aiki a matsayin mafita don adana makamashi mai yawa daga hanyoyin da za a iya sabuntawa da kuma sake shi lokacin da ake buƙata, yana faɗaɗa ƙarfin sabuntawa.
• Faɗin aikace-aikace: Yana aiki a matsayin mai a cikin sufuri, a matsayin mai shiga tsakani a cikin samar da makamashi da kuma matsayin albarkatun kasa a cikin masana'antar sinadarai.
• Decarbonization na masana'antu sassa: Sassan kamar sufurin jiragen sama, sufurin ruwa da masana'antu masu nauyi sun dogara da yawan makamashi mai yawa wanda hydrogen kawai zai iya bayarwa.

disadvantages

Duk da abũbuwan amfãni daga koren hydrogen, dole ne mu kuma la'akari da disadvantages wannan ya nuna:

• Babban farashin samarwa: Tsarin electrolysis ya kasance mai tsada, musamman idan aka kwatanta da hydrogen mai launin toka.
• Wahalhalun sufuri da ajiya: Hydrogen yana buƙatar takamaiman kayan aikin don adanawa da jigilar su cikin aminci, wanda ke ƙara ƙarin farashi.
• kasadar tsaro: Hydrogen yana da ƙonewa sosai kuma jigilar sa na iya haifar da haɗari idan ba a kula da shi yadda ya kamata ba.
• Low makamashi yadda ya dace: Babban ɓangare na makamashin da aka saka a cikin samar da koren hydrogen yana ɓacewa a cikin ayyukan samarwa da sufuri.

A taƙaice, koren hydrogen yana wakiltar ɗayan fasahohin da suka fi dacewa don canjin makamashi da kuma lalata sassan da ba su da madaidaicin madadin ta hanyar lantarki kai tsaye. Duk da haka, nasarar da ta samu zai dogara ne a kan rage farashin kayan da ake amfani da shi, da inganta ingancinsa da kuma bunkasa abubuwan da suka dace don ajiya da sufuri.