1393/03/21

حامل سوختي آينده جهان

هيدروژن يكي از عناصري است كه در سطح زمين به وفور يافت مي‌شود. اين عنصر در طبيعت به صورت خالص وجود ندارد و آن را مي‌توان توسط روش‌هاي مختلف از ساير عناصر تركيبي به دست آورد. اين عنصر مطرح‌ترين گزينه براي حامل‌هاي سوخت آينده دنياست؛ از جمله ويژگي‌هايي كه هيدروژن را از ساير گزينه‌هاي سوختي متمايز مي‌كند مي‌توان به فراواني، انتشار بسيار ناچيز آلاينده‌ها، برگشت‌پذير بودن چرخه توليد، و كاهش اثرات گلخانه‌اي آن اشاره كرد.


حامل سوختي آينده جهان

گروه تاسيسات: هيدروژن يكي از عناصري است كه در سطح زمين به وفور يافت مي‌شود. اين عنصر در طبيعت به صورت خالص وجود ندارد و آن را مي‌توان توسط روش‌هاي مختلف از ساير عناصر تركيبي به دست آورد. اين عنصر مطرح‌ترين گزينه براي حامل‌هاي سوخت آينده دنياست؛ از جمله ويژگي‌هايي كه هيدروژن را از ساير گزينه‌هاي سوختي متمايز مي‌كند مي‌توان به فراواني، انتشار بسيار ناچيز آلاينده‌ها، برگشت‌پذير بودن چرخه توليد، و كاهش اثرات گلخانه‌اي آن اشاره كرد. مزايا و معایب استفاده از انرژي هيدروژني مزیت اصلی استفاده از هیدروژن به عنوان سوخت آن است که پس از احتراق محصول تولید شده بخار، آب واکسید نیتروژن است. ميزان حرارت توليد شده هيدروژن در واحد وزن آن از هر سوختي بيشتر است و يك گزينه خوب سوختي محسوب مي‌شود. علاوه بر اين مزايا عنصري است كه مي‌توان آن را توسط خط لوله انتقال داد و جابه‌جا كرد، البته معايبي هم دارد كه به تأخير تكنولوژي استفاده از اين عنصر بازمي‌گردد. مهمترين اين عیب، شكل طبيعي آن است كه در دماي محيط به سرعت از حالت مايع به گاز تبديل مي‌شود، به همين دليل براي مايع كردن بايد دماي آن را تا °C ٢٥٣ –پايين آورد كه در نتيجه دانسيته آن بسيار پايين مي‌آيد، مشكل ديگر نفوذپذيري زياد و قابليت تركيبي آن است. اين عنصر به سرعت با اكسيژن تركيب مي‌شود و خاصيت سوختي خود را از دست مي‌دهد، همچنین در مقايسه با سوخت‌هاي فسيلي ارزش حرارتي كمتري دارد به گونه‌اي كه 32 درصد ارزش حرارتي گاز متان ظرفيت دارد. پيل سوختي چيست؟ پیل سوختی یک سیستم الکتروشیمیایی است که انرژی شیمیایی سوخت را مستقیماً به انرژی الکتریکیتبدیل می‌کند. اولين كاربرد تجاري پيل سوختي به فعاليت‌هاي مربوط به ناسا بازمي‌گردد كه با رد گزينه‌هاي موجود مانند باتري (به علت سنگيني) انرژي خورشيدي (به علت گران بودن) و انرژي هسته‌اي (به علت ريسك بالا) پيل سوختي را انتخاب کرده‌اند و در يك برنامه فضايي از آن استفاده می‌شود. تلاش‌ها در اين زمينه ادامه داشت تا سال 1993 كه اولين محصول تجاري برای تأمين نيروي محركه خودرو توسط شركت بلارد ارائه شد. هم اكنون در نتيجه تلاش‌ها و تحقيقاتي كه به ويژه از دهه 60 ميلادي مستمراً ادامه داشته، انواعي از پيل سوختي توليد شده است كه هر كدام از آن‌ها مزايا و معایب خود را دارند. اين بیل‌ها به اين ترتيب تقسيم بندي مي‌شوند: پیل سوختی پلیمری، پیل سوختی قلیایی، پیل سوختی اسید فسفريك، پیل سوختی کربنات مذاب، پیل سوختی اکسید جامد و پیل سوختی متانولی. فن‌آوري پيل سوختي در جهان با توجه به مزيت‌هاي فراوان در مقابل معايب اندك پيل سوختي، بسياري از كشورها با حمايت سازمان ملل دست به مطالعه و اجراي طرح استفاده از اتوبوس پيل سوختي زده‌اند؛ با مقایسه انواع فناوری‌ها نظیر اتوبوس پیل سوختی، اتوبوس گازسوزCNG) وLNG ) و اتوبوس برقی، طرح اتوبوس پیل سوختی در کشورهای مختلف به لحاظ افزایش بازده، کاهش مصرف سوخت و کاهش هزینه تعمیرات و نگهداری، به عنوان برترین گزینه انتخاب شده است. به منظور تحقیق و توسعه در زمینه خودروهایی با نیروی محرکه پیل سوختی، خودروسازان بزرگ دنیا به سرمایه‌گذاری‌های کلان و تدوین برنامه‌های درازمدت و عقد قرارداد همکاری با یکدیگر دست زده‌اند که در نتیجه رقابت بین‌المللی شدیدی در این زمینه به وجود آمده است؛ از جمله می‌توان به شرکت‌های آلمانی، آمریکایی و ژاپنی در حال آزمایش خودروهای پیل سوختی اشاره کرد که بر همین مبنا پتانسیل سرمایه گذاری بسیار موفقی در پیش روست. طی چند سال گذشته سرمایه‌گذاری‌های بزرگی در زمینه توسعه خودروهای پیل سوختی در کشورهایمختلف صنعتی صورت گرفته که تاکنون بیش از ٢ میلیارد دلار صرف توسعه و تجاری شدن خودروی پیل سوختی شده است.مؤسسات بزرگ صنعتی و شرکت‌های کوچک دارای فن‌آوری‌های بالا سعی در بهینه سازی کار آیی این سیستم و کاهش قیمت‌ها دارند؛ اما تحقق این امر نیاز به زمان دارد و انتظار می‌رود این فن آوری بتواند به اهداف اقتصادی لازم برای موفقیت تجاری دست یابد. توانمندی‌های پیل سوختی به عنوان یک منبع انرژی قابل اطمینان و هیدروژن به عنوان سوختی که می‌توان آن را از منابع تجدید پذیر یا تجدید ناپذیر به دست آورد، سبب شده تا پیل سوختی از ارزش استراتژیک فوق‌العاده برخوردار گردد که بر اساس آمار و در بين كشورهاي جهان، آمريكا با 380 نيروگاه پيل سوختي پيشگام است و پس از آن با اختلاف زيادي كانادا با 21، انگليس با 20 و آلمان و فرانسه هر كدام با 15 نيروگاه گام‌هايي برداشته‌اند. جايگاه ايران كشور ایران از يك سو با دورنماي پايان‌پذير منابع نفتي و مشكل بالا بودن مصرف سرانه سوخت، و از سوي ديگر با معضل آلودگي هوا در شهرهاي بزرگ كشور رو به روست؛ بر این اساس مراکز تحقیقاتی و علمی كشور پروژه‌های مختلفی در زمینه انواع نیروی محرکه مورد نیاز خودروهای برقی، خصوصاً بیل‌های سوختی را آغاز کرده‌اند. همچنين در دي‌ماه 1380 با همكاري وزارت نيرو و دفتر همكاري‌هاي فناوري‌هاي رياست جمهوري، میزگرد تعیین راهکارهای تحقیق و توسعه فناوری پیل سوختی در کشور برگزار شد. بر اساس نتایج این میزگرد ضرورت ایجاد اجماع مابین فعالان این حوزه در کشور، و نیز تشکیل کمیته راهبردی پیل سوختی مورد تایید قرار گرفت. اهداف اين كميته در يك مسير 3 مرحله‌اي، ابتدا "مطالعات جذابیت پیل سوختی برای کشور" (ارزیابی جذابیت پیل سوختی)، سپس "تدوین استراتژی توسعه تکنولوژی پیل سوختی" و در نهایت "ارائه راهکارهای پیاده سازی برای تحقق استراتژی‌ها را در دستور کار قرار داد. نتيجه اين مطالعات و كوشش‌ها در اين مدت فعاليت‌هايي در حوزه انرژي هيدروژني و پيل سوختي است كه چندين مورد نصب و اجرا براي اتصال به شبكه برق كشور و همچنين انجام مطالعات براي ساخت پيل سوختي از آن جمله است.

انتهای خبر/پ

آخرین اخبار
گزیده اخبار