سوخت هیدروژن:
سوخت هیدروژن از پاک ترین سوخت های دنیا است. و از جذاب ترین خصوصیات فناوری که زود تر از تصوراتمان در اطرافمان پر می شود.
وزیر حمل و نقل روسیه اعلام کرد:
هواپیماها تا سال 2035 از سوحت هیدروژنی استفاده خواهند کرد.
در حال حاظر کوادکوپترهای خارجی از سوحت های جایگزین استفاده می کنند این سوخت های جایگزین در بخش های هواپیمایی کاربرد دارند .
استفاده ی روز افزون از سوخت فسیلی مانند نفت و گاز و زغال سنگ و مضرات آنها برای سلامتی و وجود گازهای سمی CO2 و SO2 که باعث آلودگی محیط زیست و گرم شدن کره ی زمین می کند.
ویژگی های سوخت هیدروژنی:
- آلودگی زیست محیطی را کم می کند و انرژی پاک محسوب می شود.
- مثلا سوخت هیدروژنی به جای نفت سفید استفاده می شود.
- به راحتی آب تولید می کند و مصرف آن منحصر بفرد است.
- می توان هیدروژن را با استفاده منابع انرژی اولیه تولید کرد و در پیشران موشک و در صنایع دفاعی و هوا فضایی کشور به کار برد.
انرزی هیدروژن :
انرژی های تجدید پذیر و هیدروژن به عنوان یک منبع انرژی پاک و پایدار به حساب می آید.
هیدروژن و منابع انرژی آینده:
هیدروژن در تولید آمونیاک ، پالایش نفت و تولید متانول به کار می رود.
از هیدروژن در سفینه های فضایی به عنوان سوخت و در پیل سوختی که گرما، برق و آب آشامیدنی برای فضانورد تولید می شود به کار می رود.
پیل سوختی:
ابزارهایی هستند که هیدروژن را به طور مستقیم به برق تبدیل می کند در آینده از هیدروژن به عنوان سوخت خودرو و برق خانه و ادرات می توان استفاده کرد.
خودروهای هیدروژنی باتری هایی کوچک تر و سبک تر از باتری های خودروهای برقی و هیبریدی دارند که وقتی شتاب می گیرند وارد عمل می شوند مقداری آب به هنگام که از طریق واکنش هیدروژن و اکسیژن به وجود می آید به عنوان ماده ی زائد به دست می آید.
ایستگاه سوخت هیدروژنی :
وجود ایستگاه سوخت هیدروژنی می تواند مانند پمپ بنزین های معمولی ، هیدروژن یا سوخت هیدروژن را از تانکرهای بزرگ دریافت کند تولید بنزین نیازمند پالایشگاه و فناوری های خHص است و به سرمایه های زیادی نیاز دارد ولی برای تولید هیدروژن این عملکرد نیاز نیست و به دست اوردن آن کار سختی نیست.
که می توانیم هیدروژن را از آب و گاز طبیعی به دست آوریم. همچنین هیدروژن در پالایشگاه به راحتی تولید و از طریق لوله کشی به ایستگاه های سوخت گیری فزستاده می شود.
روش نگهداری هیدروژن:
برای سرد کردن هیدروژن باید توسط کمپرسورها آن را سرد و فشارش را بالا برد. وقتی هیدروژن یا فشار استاندارد به جایگاه رسید باید به کمپرسی که هیدروژن را با فشار 700 بار می رساند منتقل کنیم و در آنجا نگهداری کنیم.
برج تبخیر:
برای تبدیل هیدروژن مایع به گاز که این کار برای رسیدن به فشار عادی است، به یک سیستم گرم کننده نیازمندیم که به آن برج تبخیر می گویم.
فشار استاندارد خودروها:
- 2 عدد رسمی برای آن در نظر گرفته شده است که شامل H70 و H35 است.
- H70 دو برابر هیدروژن را ذخیره می کند که همان فشار 70 مگاپاسکال در مخزن خودرو را بیان می کند یا همان 700 بار است.
- برای ذخیره هیدروژن نیاز به مخازن بزرگ است همانند ذخیره بنزین که به ذخایر بزرگ نیازمند است نشت بنزین اثرات زیست محیطی مخرب و خطرناکی برای گیاهان و جانوران ، قابلیت انفجار و آتش سوزی دارد.
- این در صورتی است که هیدروژن بسیار سبک تر از هواست و به دلیل وزن سبک خود زود بخار شده و هیچ گونه تاثیر منفی روی محیط زیست ندارد. پس ایستگاه های سوخت گیری هزینه های کم تری برای تانکر و… نیاز دارند.
- مهم ترین ایستگاه سوخت گیری هیدروژن انتقال آن از جایگاه سوخت گیری به باک خودرو است این کار برای بنزین به راحتی از طریق پمپ قابل اجراست
- برای هیدروژن به سیستمی دقیق مانند پمپ گاز CNG که مقداری پیچیده تر است نیازمندیم.
- هیدروژن در فشار 200 اتمسفر در مخازن ذخیره شده و برای انتقال به پمپ کنار خودرو باید مقداری گرم شود و دوباره سرد شود تا سریع با کمپرسور با فشار زیاد به مخزن سوخت خودرو منتقل و یا تزریق شود این سوخت گیری کار ساده ای نیست ولی بسیار دقیق و ایمن تر از پرکردن بنزین است.
مدرن بودن جایگاه سوخت گیری هیدروژنی:
نیازی به نگرانی مقدار سوخت وارد شده به خودرو و کنترل فشار آن نیستیم.
جایگاه با کامپیوتر خودروی در حال سوخت گیری ارتباط بر قرار می کند و اطلاعات دقیق خودرو را و استاندارد فنی ، فشار و دمای هیدروژن مخزن خودرو را با دقت پر می کند فقط کافی است نازل را به خودرو وصل و 3 دقیقه برای سوخت گیری صبر کنیم.
اقتصاد هیدروژن :
مجموعه روش هایی برای جایگزینی انرزی حاصل از هیدروژن به جای سوخت های فسیلی به عنوان یک حامل انرژی است هیدروژن را از طریق الکترولیز آب و ذخیره سازی آن از انرزی که از ترکیب هیدروژن با اکسیژن در موتورهای وسیله نقلیه استفاده کرد.
روش تولید سوخت هیدروژن:
- تولید هیدروژن از منابع غیر فسیلی( تجدید پذیرها)
- فتوالکتروشیمیایی
- موادبیولوژیکی
- بیوشیمیایی
- ترموشیمیایی
- ترمولیز آب
- رادیو لیز آب
- مواد زیست توده
- الکتولیز آب
- تولید هیدروژن از منابع فسیلی( تجدید ناپذیر ها)
- مبدل گاز طبیعی با بخار آب
- هیدروژن حاصل از زغال سنگ
- مبدل گاز طبیعی تبدیل اوتو ترمال
- پیرولیز
مشکلات به کارگیری هیدروژن در خودرو:
- به راحتی در دسترس ایستگاه سوخت رسانی نیست برای این کار نیاز به زیر ساخت های بزرگ دارد.
- ایمنی مخزن ذخیره سازی هیدروژن به گاز یا مایع شدیدا انفجاری است که وجود بازرس و افراد متخصص به هزینه های آن اضافه می شود.
کاربرد گاز و سوخت هیدروژن:
- صنایع شیمیایی
- پالایشگاه ها
- متالوژی
- شیشه
- الکترونیک
- به عنوان سوخت در کاربردهای فضایی
- مصارف صنعتی بسیار گوناگون و متفاوت
- برای ساخت آمونیاک برای کودهای کشاورزی و سیکلو هگزان و متانول برای تولید پلاستیک و دارو سازی استفاده می شوند.
- تصفیه ی روغن برای حذف گوگرد از سوخت استفاده می شود.
- در صنعت شیشه از هیدروژن به عنوان محافظ برای ساخت ورقهای شیشه استفاده می شود.
- در صنعت الکترونیک به عنوان گاز شستشو برای تولید تراشه های سیلیکون استفاده می شود.
- تراکم هیدروژن به عنوان بهترین گزینه طبیعی برای عملکرد خود و پرکردن بالن و کشتی های هوایی درآورده است.
