گاز هیدروژن و کاربردهای آن در صنایع مختلف
تاریخ انتشار: ۶ اسفند ۱۴۰۱ | کد خبر: ۳۷۱۹۹۰۱۶
به گزارش گروه بازار خبرگزاری آنا، برای سالیان متمادی از گاز هیدروژن برای صنایع مختلف و حفظ محیط زیست استفاده شده است. دلیل استفاده از این گاز در محیط زیست، حذف آلایندههایی مثل گوگرد بوده است که به طور طبیعی در نفت وجود دارد. با سوخت فسیلی مقداری از آن وارد فضا میشود که با استفاده از هیدروژن میتوان سوختهای پاکتری را تولید کرد.
بیشتر بخوانید:
اخباری که در وبسایت منتشر نمیشوند!
هیدروژن چه کاربردهایی دارد؟
در پرتاپ موشک از این گاز به عنوان سوخت استفاده میشود. این گاز به همراه یک پیل سوختی، به انرژی پاک تبدیل میشود. برای تولید برق مستقیما در وسایل نقلیه الکتریکی و یا در مناطقی که به برق دسترسی ندارند، از هیدروژن استفاده میشود.
به طور کلی کاربردهای گاز هیدروژن عبارت است از:
استفاده در صنعت فضایی
از آغاز پیدایش صنعت فضایی، محققان همواره به دنبال سوختهایی بودند که بیشترین انرژی را برای پرتاب موشک داشته باشد. در این رابطه، هیدروژن به عنوان یکی از سوختهای مهم با بیشترین انرژی معرفی شده است که تنها یک کیلوگرم از آن 3 برابر یک کیلوگرم بنزین، انرژی تولید میکند. با توجه به این حجم از تولید انرژی، میتواند موشک را تا برد بیشتری پرتاب کند و این ویژگی یک معیار اساسی برای استفاده از هیدروژن در صنعت هوا و فضاست.
امروزه هیدروژن را با اکسیژن مایع ترکیب میکنند تا قدرت آن افزایش یابد. به طوری که در پرتاب موشک قدرت و توان بیشتری داشته باشد. به محض احتراق این سوخت ترکیبی، بخار بیشتری تولید میشود و با سرعت بسیار بالا میتواند موشک را از طریق لوله دم موتور پرتاب کند. از آنجا که قدرت تولید انرژی هیدروژن بالاست، میتواند با واکنش سریعتری موشک را به حرکت درآورد.
هیدروژن در تماس با اکسیژن میسوزد، اما از آنجا که در فضا اکسیژنی برای سوختن آن وجود ندارد، در مخزن موشکها مقداری اکسیژن مایع با دمای منفی 183 درجه سانتیگراد با مقداری هیدروژن مایع در دمای منفی 252 درجه سانتیگراد نگهداری میشود.
با ترکیب این دو ماده، پیل سوختی، الکتریسته تولید میکند و موشک را قادر به حرکت کردن میکند. به طوری که بدون آلودگی هوا و بدون سر و صدا پرتاپ میشود. تنها چیزی که از سوخت اکسیژن و هیدروژن ایجاد میشود، آب است.
استفاده برای انرژی
یکی دیگر از کاربردهای گاز هیدروژن، برای تولید انرژی پاک و بیسر و صداست. به طوری که سرعت سوخت بالاست و میتواند نیاز فوری صنایع مختلف را فراهم کند. در مناطقی که به برق دسترسی ندارند و یا برای ناوگانهای محبوب مثل لیفتراکها، اتوبوسها و ژنراتورهای قابل حمل از هیدروژن استفاده میشود. این گاز قادر است با کمک پیل سوختی، جریان برق مورد نیاز دستگاهها و صنایع مختلف را تأمین کند.
استفاده برای سیستم حمل و نقل
یکی دیگر از استفادههای این گاز برای سیستم حمل و نقل است. هیدروژنی که در پیل سوختی استفاده میشود، میتواند در خودرو یا موتور الکتریکی مستقیما برق را تولید کند. وسایل نقلیهای که با استفاده از هیدروژن کار میکنند، نه تنها هیچ آلودگی ایجاد نمیکنند، بلکه با آزاد کردن آب، به پاک شدن هوا نیز کمک زیادی میکنند.
از آنجا که تولید هیدروژن نیاز به انرژی دارد، از آن به عنوان یک بردار انرژی مانند الکتریسیته (و نه به عنوان انرژی اولیه) یاد میشود. انرژیهای اولیه مثل نفت، زغال سنگ، گاز طبیعی و کربن همگی جز انرژیهای اولیه محسوب میشوند و استفاده از آنها ارزانتر است. اما تولید هیدروژن به تکنولوژی بالایی نیاز دارد و همین موضوع باعث افزایش قیمت آن میشود.
استفاده برای حمل و نقل دریایی
در حال حاصر در بخشهایی مثل سیستم حمل و نقل دریایی از هیدروژن به شکل گستردهای استفاده میشود. Air Liquide در دو پروژه بزرگ مشارکت دارد که هدف آنها، پیدا کردن انرژیهای پاک پایدار مثل هیدروژن برای صنعت حمل و نقل است. به همین دلیل این شرکت هیدروژن را به عنوان یکی از سوختهای مناسب و بدون آلودگی معرفی کرده است. به طوری که استفاده از آن هیچ آسیبی به محیط زیست و موجودات آبزی وارد نمیکند.
Energy Observer به عنوان اولین کشتی هیدروژنی بود که به طور کامل در آن تنها از هیدروژن استفاده شده است. جالب است بدانید این کشتی میتواند هیدروژن مورد نیاز خود را از آب دریا تهیه کند. وجود 120 متر مربع پانلهای فتوولتائیک، 2 توربین بادی محور عمودی و 1 بادبادک کششی هوشمند، دو موتور الکتریکی کشتی را پشتیبانی میکنند که همگی هیدروژن مورد نیاز کشتی را تأمین میکنند.
استفاده در صنایع مختلف
هیدروژن به عنوان یک عنصر با واکنشپذیری بالا شناخته شده است و به همین دلیل به شکل گستردهای در صنایع مختلف و برای تولید مواد اولیه از آن استفاده میشود. از جمله کاربردهای هیدروژن در صنایع مختلف میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
کاربرد در صنعت الکترونیک: هیدروژن گاز حامل است که میتواند گازهای فعال را انتقال دهد و از آن برای ساخت قطعات الکترونیکی استفاده میشود. مهمترین دلیل استفاده از این گاز، محافظت محصولات الکترونیکی در برابر ناخالصی و اکسیداسیون است. استفاده در صنعت شیمیایی: یکی دیگر از کاربردهای رایج این گاز است که آن را با نیتروژن ترکیب میکنند تا پایهای برای تهیه کود شیمیایی باشد. در صنایع نساجی، تولید نایلون، فوم پلیاورتان و برخی دیگر از محصولات پلاستیکی از گاز هیدروژن به شکل گستردهای استفاده میشود. استفاده در صنعت شیشهسازی: برای تولید بیشتر شیشههای تخت از تکنولوژی شناور استفاده میشود. در این روش هیدروژن با خلوص بالا یک اتمسفر محافظ را تشکیل میدهد. استفاده برای صنعت متالوژی: در این صنعت برای اتمسفرهای عملیات حرارتی از هیدروژن استفاده میکنند. در این صورت میتوان برای تولید قطعات مکانیکی (پختن قطعات قالبگیری شده) از این گاز استفاده کرد.
کلام آخر
گازهای زیادی به ظاهر ساده هستند، اما در واقعیت کاربردهای زیادی دارند. هیدروژن از جمله این گازها است که در صنایع مختلف از جمله سیستم حمل و نقل استفاده زیادی دارد. پیشبینی میشود در آینده به جای سوختهای فسیلی با درصد آلایندگی بالا، از گازهای پاک مثل هیدروژن برای خودروها استفاده شود.
انتهای پیام/
منبع: آنا
کلیدواژه: هیدروژن صنعت فضایی گاز هیدروژن هیدروژن استفاده سیستم حمل و نقل استفاده می شود صنایع مختلف گاز هیدروژن عنوان یک برای تولید پیل سوختی
درخواست حذف خبر:
«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را بهطور اتوماتیک از وبسایت ana.press دریافت کردهاست، لذا منبع این خبر، وبسایت «آنا» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۷۱۹۹۰۱۶ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتیکه در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.
با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.
خبر بعدی:
ایران امنیت بالای انرژی دارد اگر مصرف کننده بگذارد
به گزارش خبرنگار مهر، سالهای گذشته هنگامی که ترکیه قرارداد گازی ایران را به داوری برد و مدعی شد ایران توانایی تأمین گاز را حتی در داخل کشورش ندارد چه رسد به صادرات در آن هنگام داوری سوئیس این موضوع را رد کرد و از این جهت ایران به ترکیه جریمه ای پرداخت نکرد.
در اینکه ایران به عنوان یکی از بزرگترین دارندگان منابع گازی به شمار میآید و رتبه دوم ذخایر جهانی گاز را در اختیار دارد شکی نیست اما با این وجود اخیراً برخی از کارشناسان انرژی مدعی شدهاند ایران از نظر تأمین انرژی با مشکلاتی مواجه است که در این گزارش سعی کردکردیم به این مساله بپردازیم.
مصرف کنترل شود امینت انرژی تأمین است
آنطور که کارشناسان انرژی میگویند دوران افت تولید از پارس جنوبی آغاز شده و قطریها زودتر از ایران به دنبال سکوهای فشار افزایی رفتهاند.
مسؤولان وزارت نفت نیز امسال به دنبال ساخت این سکوهای فشار افزایی رفتهاند تا در تولید گاز از این میدان مشترک عقب نمانند.
در هفته گذشته نیز موضوع سرمایهگذاری بخش خصوصی در بالاست صنعت نفت با حضور چندین شرکت خصوصی با وزارت نفت به نتیجه رسید و چند قرار داد توسعهای به امضا رسید. تا شاهد افزایش تولید گاز و نفت در سالهای آینده باشیم.
اما مسأله اصلی در امنیت انرژی تولید است یا مصرف؟
سقفی برای برداشت
محمد صادق مهرجو کارشناس انرژی در گفت و گو با خبر نگار مهر با اشاره به اینکه میزان تولید گاز در کشور ما به اندازه توانایی و سرمایه گذاری که تا کنون انجام شده است، گفت: بین سالهای ۱۳۹۰ تا ۱۴۰۰ تنها در پارس جنوبی بالغ بر ۳۵ میلیارد دلار بالغ بر سرمایه گذاری انجام شده است و باید در نظر داشت که کشورها همه منابع را در اختیار ندارند و مسألهای که وجود دارد این است که برای منابع انرژی تجدید ناپذیر سقفی برای برداشت گذاشته شده است.
وی ادامه داد: زمانی که بهره برداری از منابع آغاز میشود در دوره ابتدایی توسعه قرار میگیریم و پس از آن با تولید از میادین مختلف به دوره حداکثر تولید میرسیم، دوره حداکثر تولید را میتوان با تمهیداتی برای مدت زمان مشخصی نگه داشت و پس از آن دوران شروع افت تولید آغاز میشود که ما در این دوران هستیم.
به دوران افت تولید رسیدهایم
هدر رفت انرژی یکی از مقولاتی است که در سالهای اخیر به مورد توجه قرار گرفته است، اما آنطور که باید و شاید به این موضوع پرداخته نشده است، زیرا که با افزایش تولید گاز باز هم کسری آن درزمستان های گذشته خود را به خوبی نشان داده که این مساله ریشه در مصرف بی رویه در بخشهای مختلف دارد.
مهرجو با اشاره به اینکه پارس جنوبی از این جهت حائز اهمیت است که ۷۰ درصد از تولید گاز کشور مربوط به این میدان است و مابقی میادین ۳۰ درصد تولید گاز را تشکیل میدهند، خاطر نشان کرد: اکنون به حداکثر تولید در پارس جنوبی رسیدهایم و از این به بعد دوران شروع افت تولید است که نشانههای آن ظاهر شده است و علی رغم اینکه فاز ۱۱ پارس جنوبی را توسعه دادیم و تولید قابل توجهی به تولید گاز اضافه شد، اما متأسفانه شاهد آن هستیم که سال گذشته با وجود توسعه فاز ۱۱ پارس جنوبی و به رقم تولید ۱۵ میلیون متر مکعب در روز رسید تفاوت آنچنانی در تولید این میدان احساس نشد و تقریباً به اندازه سال گذشتهاش بود که نشان دهنده آن است که افت تولید در سایر فازها آغاز شده است. و این موضوع باید به گوش مصرف کننده نیز برسد که این نعمت اگر درست استفاده نشود هرچقدر هم تولید شود بازهم کم است.
گاز ثروتی یکبار مصرف
گاز در زمره انرژیهای تجدید نا پذیر قرار میگیرد برای همین است که بر استفاده بهینه آن تاکید میشود تا این نعمت خدادای برای نسلهای آینده نیز باقی بماند، مهر جو هم صحه بر این موضوع میگذارد و میگوید: گاز یک ثروت یک بار مصرف و تجدید ناپذیر است، با اتمام این انرژی امکان جایگزینی وجود ندارد به همین علت تبدیل به ثروت میشود و هزینه توسعه زیر ساختها میشود مانند برق، صنعت، کشاورزی و… که منجر به ایجاد ارزش افزوده اقتصادی باشد.
وی ادامه داد: ما به اندازهای که میتوانیم و مخازن استعداد دارند تولید میکنیم البته ممکن است سرعت توسعه با کشورهای رغیب کند تر باشد ولی این مساله اکنون هم وجود دارد البته ما در پارس جنوبی از قطر تولید بیشتری داریم چرا زیرا مصرف بیشتری داریم.
مهرجو با اشاره به مصرف بی رویه و بالا بودن شاخص شدت انرژی کشور نسبت به تمام دنیا و سایر کشورهای خاورمیانه، خاطر نشان کرد: در تمام کشورها شاخص شدت انرژی رو به کاهش است و یا ثابت است در حالی که در کشور ما رو به افزایش است که علت آن پایین بودن قیمت تمام شده انرژی در کشور ما نسبت به سایر کشورها است به همین دلیل کسی اهمیتی به بهینه سازی مصرف انرژی به خصوص در بخشهای صنعتی نمیدهد.
باید مدیریت متمرکز انرژی داشته باشیم
وی با بیان اینکه ما باید یک مدیریت متمرکز انرژی داشته باشیم تا بتوانیم سیاست گذاری متمرکز و تنظیمگری متمرکز در بخشهای مختلف داشته باشیم توضیح داد: این مدیریت میتواند منجر به هماهنگی و بهینه سازی متمرکز شود به عنوان مثال وزارت نفت که متولی امر تولید است نمیتواند در زمینه بهینه سازی سایر بخشهای صنعتی و کشاورزی دخالتی داشته باشد به همین علت به نهادی فرا دست نیاز داریم که امکان کنترل و هماهنگی همه این نهادها را داشته باشد.
این کارشناس انرژی اضافه کرد: متأسفانه شورای عالی انرژی کارکرد خود را از دست داده است زیرا مخصوص سیاست گذاری است و دخالتی در هماهنگی، تنظیمگری و بهینه سازی ندارد و ما نیاز داریم که دائماً رصد کنیم که چه میزان انرژی تولید میشود و به کدام بخش چه مقدار میدهیم و هر بخش چه مقدار بهینه سازی کردند و چه میزان هدر رفت انرژی وجود داشته است.
مهرجو با اشاره به اینکه علاوه بر مصرف بالای انرژی در کشور هدر رفت فراوانی وجود دارد، اضافه کرد: گازهای فلز مصرف گزافی داشتهاند، نیروگاههای حرارتی راندمان بالایی نداریم و در بخش خانگی که ۴۵ درصد گاز کشور مصرف میشود بخاریهای گازی راندمان بالایی ندارد اگر بتوانیم از بخاریها با راندمان بالا استفاده کنیم تا حدی این مشکل مرتفع میشود که آن هم باید دولت سرمایه گذاری کند و به صورت اقساط ماهانه بر روی قبوض گاز هزینه آن را از مردم دریافت کند، به همین دلیل نیازمند یک نهاد فرا دستگاهی برای مدیریت بخشهای مختلف هستیم.
رعایت توازن تولید و مصرف انرژی به سرمایه گذاری خارجی نیاز دارد
تولید انرژی در کشور ما کم نیست، بلکه مصرف انرژی در ایران بسیار بالاست و باید تدبیری برای آن صورت بگیرد چرا که ایران به عنوان یکی از دارندگان کنابع طبیعی گاز و نفت اقبال چندانی در صادرات گاز نداشته است چرا که همواره تولید و مصرف به یک اندازه و حتی ناتراز اند؛ این به معنی آن است که تعادل در مصرف وحود ندارد و آنگونه که باید و شاید سرمایه گذاری در این زمینه صورت نمیگیرد. نرسی قربان کارشناس انرژی در گفتوگو با خبرنگار مهر با اشاره به اینکه ایران یکی از بزرگترین ذخایر گازی را دارا است، گفت: ایران از لحاظ تئوری میتواند به هاب انرژی تبدیل شود و سالهای سال در رابطه با آن صحبت شده است زیرا ایران یکی از بزرگترین ذخایر گازی جهان را دارا است.
وی ادامه داد: ایران از لحاظ جغرافیایی در منطقهای قرار دارد که به چندین کشور مختلف راه دارد؛ اعم از کشورهایی که گاز دارند به همین جهت همواره بر سر این موضوع بحث بوده که ایران بتواند ایران گاز را از کشورهایی نظیر ترکمنستان که گاز دارند دریافت و به ترکیه، هند و.... بدهد که به دلیل تحریمها مکان پذیر نبود.
به گفته این کارشناس انرژی تولید انرژی در کشور ما کم نیست، بلکه مصرف انرژی در کشور ما بسیار بالاست.
لزوم سرمایه گذاری برای افزایش تولید
سرمایه گذاری یکی از راههای افزایش تولید است حتی وزیر نفت هم به لزوم سرمایه گذاری ۲۰۰ میلیارد دلاری اذعان کرده بود، قربان هم همبن نظر را دارد و میگوید: برای به تعادل رسیدن تولید و مصرف باید تولید گاز افزایش پیدا کند زیرا گاز در سبد کشور ما سهم ۷۰ درصدی دارد و اگر بخواهیم تولید گاز را افزایش دهیم که برای تولید برق و سایر مصارف را پاسخگو باشد مستلزم سرمایه گذاری بیشتر است که مقدار آن بسیار بالاست و به گفته وزیر نفت ۲۰۰ میلیارد دلار برای سرمایه گذاری نیاز داریم.
به گفته قربان در صورتی که سرمایه گذاری صورت بگیرد باید سرمایه گذاری خارجی باشد تا پاسخگوی نیاز ما باشد.
راهکارهای قیمتی به علت مسائل سیاسی وجود ندارد
قربان در رابطه با راهکارهای بهینه سازی مصرف، خاطر نشان کرد: راه کارهای مختلفی در این زمینه در نظر گرفته شده است که یکی از آنها قیمت گذاری است به گونهای که قیمت انرژی را به جایی برسانند که صرفهجویی در آن بسیار جذاب شود که به علت مسائل سیاسی چنین امکانی وجود ندارد
وی ادامه داد: راه کارهای دیگری نظیر سرمایه گذاری وجود دارد و بهینه سازی به طوری که در خانه و ادارات حتی کارخانهها سرمایه گذاری صورت بگیرد تا مصرف بهینه باشد و با توجه به اینکه سرمایه گذاری وجود نداشته این نوع از بهینه سازی هم میسر نشده است.
این کارشناس انرژی توضیح داد: سیاستهای انرژی دولت مرتباً در حال تغییر است و هیچ زمان سیاست واحدی را در دولتها مختلف نداشتهایم و همه این موارد دست به دست هم داده تا بهینه سازی به تعویق میافتد.
مصرف انرژی در منازل باید مدیریت شود
در بسیاری از کشورهای جهان تنها از یک حامل انرژی استفاده میشود در صورتی که در کشور ما، برق و گاز به صورت همزمان در خانههای شهروندان وجود دارد که میتواند مهمترین ناترازی گاز باشد، حسن مرادی استاد دانشگاه و کارشناس انرژی در گفت و گو با خبرنگار مهر با اشاره به اینکه کشور ما یکی از پر مصرف ترین کشورهای دنیا در مصرف گاز است، گفت: ما دومین کشور دارای ذخایر و منابع گازی هستیم اما مصرف انرژی در کشور بسیار بالاست، که آن هم دلایل متعددی دارد.
وی ادامه داد: مهمترین دلیل مصرف بالای گاز در کشور ما به قبل از انقلاب باز میگردد، زمانی که لوله کشی گاز به صورت رایگان انجام شد مردم گمان بردند که گاز نعمتی لایزالی و پایدار است و خبر نداشتند در کشورهایی که لوله کشی گاز وجود دارد با چه سختی این گاز را به مصرف میرسانند بنابراین بر اساس عادت نا مأنوس و بدون مطالعه مصرف گاز به شدت افزایش پیدا کرد.
غیر استاندارد بودن تجهیزات منجر به هدر رفت انرژی میشود
این کارشناس انرژی یادآور شد: یکی از دلایل مهم هدر رفت انرژی در کشور را میتوان بخاریهای گازی غیر استاندارد عنوان کرد. بر اساس محاسبهای که در دولتهای یازدهم تا سیزدهم انجام شده است نشان میدهد ۲۵ میلیون بخاری در کشور وجود دارد که اکنون این تعداد بیش از ۲۵ میلیون بخاری است که منجر به هدر رفت گاز میشود.
مرادی با بیان اینکه متأسفانه هیچ مکانیزم صحیحی برای استفاده از بخاری وجود ندارد، یادآور شد: در بسیاری از روستاها به علت بزرگ بودن خانههای روستایی ۵ تا ۶ بخاری در هر خانه مورد استفاده قرار میگیرد که در این صورت حجم بالایی از گاز مورد استفاده قرار میگیرد و دولت باید برای این موضوع تدبیری در نظر بگیرد.
این کارشناس انرژی توضیح داد: دولت یازدهم و دوازدهم بنا داشتند طی برنامههایی با کمک شرکت بهینه سازی سوخت این ۲۰ میلیون بخاری فاقد استاندارد را اصلاح کنند اما متأسفانه جز ۱۰ هزار بخاری نتوانستند بخاری بیشتری تولید کنند زیرا قیمت بالایی داشت و هر کسی قدرت خرید آن را نداشت و حتی این ۱۰ هزار بخاری که با روش جدید ساخته شدهاند به آموزش و پرورش هدیه شده است.
وی خاطرنشان کرد: علاوه بر بخاریهای غیر استاندارد نانواییهای غیر استاندارد، فلر ها وموتورخانه های غیر استاندارد منجر به هدر رفت و پرتی گاز میشود به همین دلیل باید خود را با آخرین فناوریهای روز دنیا تطبیق دهیم تا بتوانیم این ثروت خدا دادی را به صورت بهینه استفاده کنیم.
بر اساس این گزارش دولت باید سیاستهای غیر قیمتی را در نظر بگیرد و با جذب سرمایه گذار خارجی راهی برای حفظ این نعمت خدادادی برای نسلهای آبنده تدبیر کند درغیر این صورت در سالهای نه چندان دور با بحران گاز روبرو خواهیم شد.
کد خبر 6095153 فاطمه صفری دهکردی