آیا استرالیا می تواند به ابرقدرت هیدروژن سبز تبدیل شود؟

اگر یادتان باشد که در کودکی بادکنک یا میلک شیک را باد کرده اید، گونه هایتان درد می کند زیرا حباب ها انرژی از دست می دهند.

پل بارت متولد دوبلین، مدیر اجرایی شرکت انرژی سبز استرالیایی Hysata، طرحی را برای ایجاد ارزان ترین هیدروژن جهان – با حذف حباب ها – توضیح می دهد.

این شرکت مستقر در پورت کمبلا، یک مرکز صنعتی در جنوب سیدنی، از فرآیندی آشنا به نام الکترولیز استفاده می‌کند که شامل عبور برق از آب برای تقسیم آن به هیدروژن و اکسیژن است.

اما Hysata ماده خاصی را در آب ایجاد کرده است که می گوید الکترولیز آن بسیار کارآمدتر از محصولات رقیب است.

این شرکت ادعا می کند که می تواند یک کیلوگرم هیدروژن با استفاده از 20 درصد برق کمتر از روش های معمولی تولید کند.

هیدروژن فراوان ترین عنصر روی کره زمین است و مهمتر از همه، زمانی که به عنوان سوخت یا در فرآیندهای صنعتی استفاده می شود، دی اکسید کربن (CO2) تولید نمی کند.

بسیاری هیدروژن را راهی برای کاهش انتشار دی اکسید کربن به ویژه در صنایع سنگین مانند فولاد و مواد شیمیایی می دانند.

چهار نوع تولید هیدروژن وجود دارد – سبز، خاکستری، آبی و سیاه.

رقم سبز با استفاده از انرژی های تجدیدپذیر تولید می شود، واریته خاکستری از تجزیه متان به دی اکسید کربن و هیدروژن تولید می شود، در حالی که واریته آبی به همین روش تولید می شود، اما محصول جانبی CO2 جذب و ذخیره می شود.

تولید هیدروژن سیاه از احتراق جزئی زغال سنگ حاصل می شود.

اما اگر قرار است انتقالی به هیدروژن سبز صورت گیرد، عرضه آن باید به میزان قابل توجهی افزایش یابد.

دکتر لیام واگنر، دانشیار دانشگاه کرتین در آدلاید، توضیح می دهد: نزدیک شدن تولید هیدروژن سبز به اندازه کافی به نقطه تقاضا و توانایی تنظیم عرضه آن احتمالاً بزرگترین چالش است.

راندمان تولید و میزان انرژی مورد نیاز برای اجرای این فرآیندها بزرگترین محدودیت است.

استرالیا از نظر منابع طبیعی غنی است و برای مدت طولانی معدن معدن جهان بوده است. این کشور صادرات محور است. زغال سنگ آن به قدرت ژاپن کمک کرد، در حالی که سنگ آهن آن باعث رشد بیشتر چین شد. بسیاری امیدوارند که هیدروژن ممکن است دنبال شود.

دکتر واگنر می افزاید: «چشم انداز هیدروژن به عنوان راهی برای صادرات انرژی به کشورهایی است که نمی توانند به اندازه کافی هیدروژن مایع یا آمونیاک تولید کنند، که به نظر من این احتمال بسیار زیاد است».

هیساتا امیدوار است در آن نقش ایفا کند. دستگاه او در اصل توسط محققان دانشگاه ولونگونگ در ایالت نیو ساوت ولز اختراع شد.

در یک الکترولایزر معمولی، حباب‌های آب می‌توانند چسبنده باشند و به الکترودها بچسبند، فرآیند را مسدود کرده و باعث اتلاف انرژی شوند.

هیساتا با استفاده از یک ماده اسفنج مانند بین الکترودها، این حباب های دردسرساز را از بین می برد.

از نظر کاری که انجام می دهد، تفاوت چندانی با اسفنج آشپزخانه شما ندارد. آقای بارت می‌گوید فقط خیلی نازک‌تر است.

او می افزاید: «تولید آن با هزینه بسیار کم نسبتاً آسان است.

هزینه و کارآیی موانع اصلی بر سر راه بخش هیدروژن بوده است، اما هیساتا اخیراً ۱۱۱ میلیون دلار (۸۷ میلیون پوند) سرمایه گذاری برای افزایش تولید جمع آوری کرده است.

دکتر اما فری، سرپرست تیم تحقیقاتی CSIRO، آژانس ملی علوم استرالیا، توضیح می‌دهد: «آنچه در مورد آن صحبت می‌کنیم هیدروژن طبیعی است که مستقیماً از زمین می‌آید».

بسیاری از سنگ های یافت شده در استرالیا می توانند هیدروژن تولید کنند. ما گرانیت های قدیمی زیادی داریم که اکنون به سطح زیرین نزدیک هستند و می توانند هیدروژن را از طریق فرآیندهای پرتوزایی تولید کنند.

به اصطلاح هیدروژن زمین زا به هیدروژن سفید یا طلایی نیز معروف است.

دکتر فرر، زمین شناس فرانسوی الاصل از استرالیای غربی، در حال تحقیق در مورد چگونگی استخراج، ذخیره و استفاده اقتصادی از آن است.

یک سیستم هیدروژنی معمولی ممکن است شامل سنگی باشد که قادر به تولید هیدروژن با سرعت معین، مسیرهای مهاجرت و مخزنی باشد که هیدروژن در آن ذخیره شود.

او می گوید: «نشت سطحی در بالای مخزن ممکن است نشان دهنده وجود یک سیستم هیدروژنی در عمق باشد. «این در کشورهای دیگر نیز اتفاق می افتد. در مالی، مردم بیش از یک دهه است که هیدروژن طبیعی را از زمین استخراج می کنند تا برای یک روستای محلی برق تولید کنند.

علیرغم کارهای تحقیقاتی، برخی تردید دارند که هیدروژن به صادرات عمده استرالیا تبدیل شود.

یکی از آنها موسسه اقتصاد انرژی و تحلیل مالی (IEEFA)، یک سازمان تحقیقاتی جهانی است که از استفاده از منابع انرژی تجدید پذیر حمایت می کند.

به گفته آماندین دنیس رایان، مدیر اجرایی IEEFA استرالیا، صادرات هیدروژن از استرالیا “معنی مالی ندارد”.

«تحویل هیدروژن بسیار گران خواهد بود. این امر مستلزم دماهای بسیار پایین و حجم زیاد و همچنین تلفات زیاد است. استفاده از هیدروژن به صورت محلی بسیار منطقی تر است.

او امیدوار است که بودجه دولت برای چنین پروژه هایی “هدر نرود”.

مانند حباب‌های روی الکترودها، فن‌آوری‌ها و فرآیندهای جدید همواره به نقاط چسبنده برخورد می‌کنند، جایی که پیشرفت مانع می‌شود و شک‌ها افزایش می‌یابد، اما معماران توسعه هیدروژن مطمئن هستند که نقش کلیدی در انتقال انرژی ما خواهد داشت.

بهمن شعبانی، استاد دانشکده مهندسی دانشگاه RMIT در ملبورن، در حال کار بر روی ذخیره انرژی تجدیدپذیر اضافی با استفاده از الکترولیز، ذخیره سازی و سلول سوختی است که با هم به عنوان باتری عمل می کنند.

«هیدروژن در سراسر جهان محبوبیت پیدا می کند. اگر به سطح سرمایه گذاری در چین نگاه کنید، مثلاً در ژاپن، در آلمان، به طور کلی در اروپا، در ایالات متحده، همه آنها اهمیت این حوزه را درک می کنند.