Tesla-ի գործադիր տնօրեն Իլոն Մասկը ժեստերով ժամանում է Axel Springer Awards մրցանակաբաշխությանը Բեռլինում, ... [+]
POOL / AFP ՝ Getty Images– ի միջոցով
Համատեքստը հանածո էներգիայից անցնում է վերականգնվող էներգիայի: Դրա հիմնական ասպեկտներից մեկը բենզինի կամ դիզելային մեքենաների միջոցով փոխադրումն է և դրա անցումը մարտկոցներով կամ ջրածնով շարժվող էլեկտրական շարժիչներին: Հանածո վառելիքի արդյունաբերությունը պետք է մտահոգվի կայուն տրանսպորտի արդյունավետությամբ և արժեքով, քանի որ դա կորոշի անցման արագությունը, որը, հավանաբար, կազդի նավթի արդյունահանման և, հավանաբար, հենց նավթի և գազի արդյունաբերության նվազման վրա:
Իլոն Մասկը գիտի մարտկոցներ. Նա կառուցում է դրանք՝ մեքենաներն ու բեռնատարները մի գրասեղանի մոտ տանելու համար, մյուս գրքում՝ դեպի ցանցային մասշտաբի հսկաներ, որոնք կուտակում և կայունացնում են էլեկտրական էներգիան հարյուրավոր տների և առևտրային ձեռնարկությունների համար:
Անցյալ շաբաթ՝ 12 մայիսի, 2022 թ. Ասաց Մուշկը Ջրածինը «ամենահիմար բանն է, որը ես կարող էի պատկերացնել էներգիայի պահպանման համար»: Սա առաջին անգամը չէ, քանի որ Մասկը նմանատիպ բացասական մեկնաբանություններ է արել նախորդ տարիներին։ Մի քանի տարի առաջ Մասկը լրագրողներին ասաց, որ ջրածնային վառելիքի բջիջները «չափազանց հիմար են»:
Ջրածնի պահեստավորման համր մեկնաբանությունը լայնածավալ հայտարարություն էր: Արդյո՞ք Մասկը նկատի ուներ էլեկտրաէներգիայի ցանցային մասշտաբով պահեստավորումը: Կամ պահեստավորել էլեկտրական տրանսպորտային միջոցներում, ինչպիսիք են մեքենաները, բեռնատարները և ավտոբուսները: Կամ երկուսն էլ?
Եկեք ավելի խորը նայենք ջրածնի էներգիայի կիրառություններին և դրա դերին էլեկտրաէներգիայի պահպանման գործում, ի տարբերություն մարտկոցների:
Մեծ մարտկոցը Հարավային Ավստրալիայի Hornsdale Power Reserve-ում:
Դեյվիդ Բոքս
Ջրածնի ցանցային պահեստավորում:
Առաջին հայացքից թվում է, որ Մասկը խոսում էր ցանցային մասշտաբով էլեկտրաէներգիայի պահպանման մասին, քանի որ նա խոսում էր հեղուկ կամ գազային ջրածնային վառելիքի հսկայական տանկերի մասին, որոնք անհրաժեշտ կլինեն ջրածնի պահեստավորման համար: Մեկ այլ զեկույց աջակցում է սա:
Բայց մի մոռացեք Tesla-ի մեծ մարտկոցների մասին
Մարտկոցը պահպանում և կայունացնում է հողմակայանների էներգիան, որոնք էլեկտրականությունը դարձնում են Հարավային Ավստրալիայում գրեթե առանց ածխածնի: Մարտկոցը կարող է սնուցել 8,000 տուն 24 ժամվա ընթացքում կամ ավելի քան 30,000 տուն մեկ ժամվա ընթացքում:
Բայց Մասկը հավանաբար խոսում էր ջրածնի մասին՝ որպես ավտոմեքենաների և բեռնատարների էներգիայի աղբյուր…
Ջրածնի էներգիա ավտոմեքենաների և բեռնատարների EV-ների համար:
Էլեկտրաէներգիայի ամենասովորական աղբյուրը էլեկտրաէներգիայի համար մարտկոցներում պահվող էլեկտրաէներգիան է:
Բայց էլեկտրաէներգիան կարող է ստացվել քիմիական վառելիքի բջիջից, որտեղ ջրածինը արձագանքում է թթվածնի հետ մարտկոցի նման խցում՝ արտադրելով էլեկտրականություն և ջուր: Գոյություն ունեն վառելիքի բջիջների շատ տարբեր տեսակներ: Սակայն ջրածինը դյուրավառ է և կարող է հրդեհներ կամ պայթյուններ առաջացնել: Վառելիքի բջիջը կարող է վտանգավոր լինել, հատկապես, եթե EV-ն վթարի է ենթարկվում:
Ջրածնային վառելիքի բջիջներն ունեն որոշակի առավելություններ. (1) էներգիայի պահպանման շատ ավելի մեծ խտություն, քան լիթիում-իոնային մարտկոցները, (2) ավելի մեծ տիրույթ, (3) ավելի թեթև և ավելի քիչ տեղ են զբաղեցնում, և (4) վերալիցքավորման շատ ավելի կարճ ժամանակ:
Twitter-ի տարակուսելի մեկնաբանության մեջ այս տարվա ապրիլի 1-ին. Մասկը հայտարարեց որ նա կներկայացնի Tesla մեքենաներ, որոնք օգտագործում են ջրածնային վառելիքի բջիջներ։ Սա, կարծես, խելացի ապրիլմեկյան կատակ է:
EV մարտկոցների հիմնական դրական և բացասական կողմերը՝ ընդդեմ ջրածնային վառելիքի բջիջների փաստաթղթավորվել են. Ահա ամփոփագիր.
«Ժամանակակից մեքենայի մարտկոցը կարող է կուտակել 250 վտ/ժ էներգիա յուրաքանչյուր կիլոգրամ լիթիում-իոնի համար: Մի կիլոգրամ ջրածին, մինչդեռ, մեկ կիլոգրամում այդ վտ/ժ-ից 33,200-ն է: Ոչ, դա սխալ չէ: Այո, ջրածինը ավելի քան 100 անգամ ավելի էներգախիտ է, քան լի-իոնային մարտկոցը»։
«Մարտկոցով աշխատող էլեկտրական մեքենաները ֆենոմենալ արդյունավետ են: Կախված մոդելից, դրանք կարող են պարծենալ անիվի վրա 70-80 տոկոս արդյունավետությամբ: Համեմատության համար, ջրածնային վառելիքային բջիջներով աշխատող էլեկտրական մեքենան (FCEV) դրականորեն խնայող է, որի ընդհանուր արդյունավետությունը մոտ 30-35 տոկոս է… Փաստը մնում է փաստ, որ էլեկտրաէներգիան ջրածնի վերածելը միայն այն ետ փոխարկելու համար երբեք չի լինի: նույնքան արդյունավետ, որքան մարտկոցը ուղղակիորեն կերակրելը»:
Համաձայն այս զեկույցի՝ վառելիքի լիցքավորման ավելի կարճ ժամանակն է խնայում ջրածնային վառելիքի բջիջները: Ներկայիս լիցքավորման կայանները պահանջում են մոտ 6 ժամ՝ 500 մղոն հեռավորության վրա գտնվող մարտկոցով աշխատող կիսակցորդը վառելիքով լիցքավորելու համար: Սակայն Toyota-ն և Kenworth-ն արդեն ունեն ջրածնային կիսակցանքներ, որոնք կարող են լիցքավորվել 15 րոպեում: Սա զրոյական ածխածնի երկարաժամկետ բեռնափոխադրումների խաղի փոփոխիչ է:
Ջրածնային բեռնատարներ Hyzon-ի կողմից:
Թեև լիթիում-իոնային մարտկոցները հանդիսանում են ուղևորների և այլ թեթև մեքենաների առևտրային շուկան, ջրածնի հզորությունը փորձարկվում է ավելի թեթև քաշով շարժիչ համակարգով երկարատև փոխադրումների համար:
Hyzon Motors-ը ընկերություն է Ռոչեսթերում, Նյու Յորք, որը զարգացնում է վառելիքի բջիջները և կառուցում բեռնատարներ. 20 տարի ուսումնասիրելուց հետո Hyzon-ը գտել է վառելիքի բջիջների կույտեր, որոնք ունեն աշխարհում ամենաբարձր հզորությունը, քաշով մոտ կեսով ավելի թեթև են և կիսով չափ ավելի էժան:
Ակնկալվում էր, որ փորձնական բեռնատարները ճանապարհին կհայտնվեն այս տարի՝ 2022 թվականին: Ամենափոքր բեռնատարի համար 5 ջրածնի բալոն կարող է պահվել մեկ դարակի վրա: Երկրորդ տարբերակը նախատեսված է ավելի երկար ճանապարհորդությունների համար 10 ջրածնի բալոններ պահելու համար:
Ջրածնի վառելիքի այլ կարիքներ:
Հանածո էներգիայից դեպի վերականգնվող աղբյուրներին անցնելու ժամանակ կան, այսպես կոչված, դժվար նվազման ոլորտներ, որոնք չեն կարող հեշտությամբ էլեկտրաֆիկացվել կանաչ էլեկտրաէներգիա օգտագործելու համար:
Ինչպես նաև երկարաժամկետ բեռնատարները, ինքնաթիռները և նավերը այն դեպքերն են, երբ մարտկոցները չափազանց մեծ կամ ծանր կլինեն տեղափոխելու համար: Ջրածինը պարունակում է մոտ երեք անգամ ավելի էներգիա մեկ կիլոգրամ դիզելի կամ բենզինի համար:
Արդյունաբերական ածխով աշխատող վառարանները չափազանց տաք են կամ չափազանց թանկ են՝ կանաչ էլեկտրաէներգիայի միջոցով տաքանալու համար: Ածուխի, նավթի կամ բնական գազի փոխարեն ջրածինը կարող է աշխատել որպես վառելիք՝ պայթուցիկ վառարաններում անհրաժեշտ հսկայական ջերմություն ապահովելու համար։ ստեղծել կանաչ պողպատ. Շվեդական SSAB AB պողպատ արտադրող ընկերությունը միավորվում է Volvo Cars-ի հետ՝ հանածո չպարունակող պողպատ մշակելու համար: Volvo-ն կլինի առաջին ավտոմոբիլային ընկերությունը, որը կփորձարկի և կօգտագործի կանաչ պողպատը կոնցեպտ մեքենայի մեջ: Կանաչ պողպատի կոմերցիոն արտադրությունը նախատեսվում է սկսել 2026 թվականին։
Կանաչն ընդդեմ կապույտ ջրածնի.
Կանաչ ջրածինը ստացվում է ջրի էլեկտրոլիզով, բայց դա անարդյունավետ է: Մասկի խոսքով, պահանջվող էներգիայի քանակը՝ էլեկտրաէներգիան, որն իդեալականորեն պետք է լինի կանաչ, գումարած էներգիա՝ ջրածինը սեղմելու և հեղուկացնելու համար, ապշեցուցիչ է:
Կապույտ ջրածինը մեթան գազից պատրաստված այլընտրանքային ձև է: Այսօր արտադրվող ջրածնի 99%-ը կապույտ ջրածին է, քանի որ այն շատ ավելի էժան է, քան կանաչ ջրածինը: Բայց դա կեղծ նախադրյալ է, երբ առաջարկվում է որպես վառելիքի կամ էներգիայի պահպանման համար առանց ածխածնի լուծում:
Մեթան գազը օգտագործվում է որպես հումք կապույտ ջրածնի ստեղծման գործընթացում։ Մեթանը առաջանում է գազի կամ նավթային հորերի հորատման և ֆրեկինգի արդյունքում, որտեղ գազի բռնկումը և մեթանի արտահոսքը հորերում և խողովակաշարերում կարող է զգալիորեն նպաստել գլոբալ տաքացմանը: Այսպիսով, մեկ գազավորված բրածո էներգիան օգտագործվում է էներգիայից ածխածին չպարունակող ջրածին արտադրելու համար:
Բայց դա բացարձակապես զերծ ածխածինից չէ, քանի որ մեթանի քիմիական տարրալուծումը հանգեցնում է ջրածնի և երկարտադրանքի՝ CO2-ի, որն ինքնին հանդիսանում է հիմնական ջերմոցային գազ (ՋԳ), որը պետք է հեռացվի:
Այս երկու բացասական կողմերի միջև ընկած է առանց ածխածնի վառելիք, որը այրվում է միայն ջուր արտադրելու համար: Գործընթացի բարելավման ուղիներից մեկը մեթանի հումք ստանալն է կենսագազի աղբյուրներից, ինչպիսիք են աղբավայրերը կամ կովի գոմաղբը, օրինակ:
Ջրածինը շարժական է.
Միջազգային էներգետիկ գործակալություն (IEA) մատնանշեց մեկ այլ առավելություն ջրածնի պահեստավորում. Այն կոմպակտ է որպես հեղուկ և կարող է խնամքով տեղափոխվել երկար հեռավորությունների վրա: Օրինակ՝ այնպիսի երկրներ, ինչպիսին Ավստրալիան է, որն ունի վերականգնվող արևային և քամու աղբյուրների մեծ աղբյուրներ, կարող են ջրածին արտադրել էլեկտրոլիզի միջոցով և այն տանկերով տեղափոխել Հարավարևելյան Ասիայի էներգախնայող քաղաքներ:
BayoTech ջրածնի գեներատոր Ալբուկերկում, Նյու Մեքսիկո:
BayoTech
Ջրածնի արտադրությունը Նյու Մեքսիկոյում
BayoTech-ը ընկերություն է, որը իրականում արտադրում է ջրածնային վառելիք Նյու Մեքսիկոյում։ BayoGas Hub-ը հավակնում է ավելի փոքր և արդյունավետ գեներատորի, որը ջրածինը դարձնում է ավելի էժան և ավելի ցածր ածխածնի հետք, քան խոշոր կենտրոնացված կայանները, որոնք ջրածինը մատակարարում են քիմիական արտադրողներին և վերամշակող գործարաններին:
Հումքը կարող է լինել մաքուր բնական գազ կամ այլ վերականգնվող կենսագազի աղբյուրներ, որոնք կարող են ածխածնի բացասական ազդեցություն ունենալ ջրածին:
Երեք ջրածնային հանգույցներ կտեղակայվեն ԱՄՆ-ում 2022 թվականին՝ ցանցը Մեծ Բրիտանիայում և ամբողջ աշխարհում ընդլայնելու ծրագրերով: BayoTech-ի ցանցի ջրածնային հանգույցներից յուրաքանչյուրն օրական արտադրում է 1-5 տոննա ջրածին: Ջրածինը տեղայնորեն մատակարարվում է գազի բալոններ կրող բարձր ճնշման տրանսպորտային կցանքներով:
Իրենց զանգվածային տարանցման ծրագրերի համար Իլինոյս նահանգի Շամպայն-Ուրբանա քաղաքն ունի հիբրիդային և ջրածնային վառելիքի բջջային էլեկտրական ավտոբուսների աճող նավատորմ: Քաղաքը 2021 թվականին գործարկել է ջրածնային վառելիքի բջիջներով երկու ավտոբուս։
Նախքան տեղում ջրածնի գեներատորի ավարտը: BayoTech-ը կանչվեց տրամադրելու համար շարժական ջրածին բարձր ճնշման տրանսպորտային բեռնատարներում, որոնք լիցքավորում էին վառելիքի բջիջները, որպեսզի աշխատակիցները կարողանան ստուգել ավտոբուսները:
Ըստ BayoTech-ի, ջրածնային վառելիքի մարտկոցներով ավտոբուսները լավ են աշխատում, ինչպես սովորական դիզելային ավտոբուսները, բայց զրոյական պոչամբարով ՋԳ արտանետումներով: Մարտկոցով աշխատող էլեկտրական շարժիչների նկատմամբ առավելությունները ներառում են 300 մղոն հեռավորություն, վառելիքի լիցքավորման ժամանակը` ընդամենը 10 րոպե և վառելիքի լիցքավորման կայաններ, որոնք կարող են տեղավորել մինչև 100 ավտոբուս:
Հատկանշական է, որ 8 թվականի Ենթակառուցվածքի մասին ակտում հատկացվել է մեծ գումար՝ 2021 միլիարդ դոլար՝ մաքրություն ստեղծելու համար: ջրածնային հանգույցներ, դրանցից առնվազն չորսը՝ ԱՄՆ-ում։
BP-ի ջրածնի տեսլականը Թիսսայդում, Մեծ Բրիտանիա.
2020 թվականին bp-ը կրկին հայտնագործեց իրեն որպես ինտեգրված ընկերություն, ինչպես ամփոփված է իր Energy Outlook 2020-ում:
Նրանց վերջին վերականգնվող ձեռնարկությունը Teesside ջրածինն է, որը վերաբերում է Անգլիայի հյուսիսարևելյան ափին գտնվող արդյունաբերական կենտրոնին:
The տեսլականը Teesside-ի համար է դառնալ ջրածնի հիմնական հանգույց ավիացիայի, նավագնացության և ծանր բեռնատարների տրանսպորտի համար. բոլոր ոլորտները, որտեղ դժվար է օգտագործել մարտկոցի էներգիան: Բայց հայեցակարգը կներառի նաև էլեկտրաէներգիա դժվար նվազող արդյունաբերության համար, ինչպիսիք են ցեմենտի և պողպատի արտադրությունը:
Բնօրինակ պլան, որը կոչվում էր H2Teesside, պետք է գեներացներ կապույտ ջրածին մեթանի՝ CH4-ի տարրալուծմամբ, մինչդեռ CO2-ի երկարտադրանքը կբռնվի և թաղվի օվկիանոսի տակ՝ CCS կոչվող գործընթացի միջոցով:
HyGreen-ի վերջին հավելումը էլեկտրոլիզացնում է ջուրը կանաչ ջրածին և թթվածին: Սա ավելի թանկ է էլեկտրոլիզի և մաքուր էլեկտրաէներգիայի արժեքի պատճառով, եթե այն օգտագործվի:
Bp ունի ստորագրել է փոխըմբռնում Դայի հետ
Bp ցանցի Teesside նախագծերը միանում են Միացյալ Թագավորության կառավարության նպատակներին: Համակցված HyGreen-ը և H2Teesside-ը կարող են արտադրել 1.5 ԳՎտ ջրածնի արտադրություն և մինչև 30 թվականը ապահովել կառավարության կողմից սահմանված 5 ԳՎտ-ի 2030%-ը:
Հյուրանոցներ.
Կան երկու մեծ բացասական կողմեր, որոնք խանգարում են կապույտ ջրածնի օգուտներին և թողնում այն ածխածնի զգալի հետք: Կանաչ ջրածինը հիմա չափազանց թանկ է:
Ըստ Ռիստադ էներգիա, մատչելի և ավելի կանաչ ջրածնային վառելիքի արդյունաբերությունը, որն այժմ թանկ է, շատ քիչ շատ ուշ կլինի: Մինչև 2050 թվականը գլոբալ էներգիայի միայն 7%-ը կկազմի ջրածին, որը կսպասարկի ավիացիոն, նավագնացության և մետաղների ու քիմիական նյութերի գործարանները վառելիքով ապահովելու համար նախատեսված արդյունաբերությունը:
Չնայած ջրածնի ապագայի վերաբերյալ Ռիստադի սահմանափակ կանխատեսումներին և Իլոն Մասկի կողմից ջրածինը որպես էներգիայի պահեստի դատապարտմանը, թվում է, որ ջրածինը ակտիվ դեր կխաղա էներգիայի պահպանման գործում:
Փոքր և մեծածավալ ջրածնային նախագծերը պլանավորման փուլերում են կամ արդեն գործում են, և հետագա նորարարությունը կամրապնդի ջրածնի արժեքը որպես ցածր ածխածնային ապագայի խորշ բաղադրիչ:
Աղբյուր՝ https://www.forbes.com/sites/ianpalmer/2022/05/15/is-elon-musk-right-or-wrong-to-dismiss-hydrogen-as-a-storage-for-energy/