Tesla-ს აღმასრულებელი დირექტორი ილონ მასკი ჟესტებს აკეთებს Axel Springer Awards-ის ცერემონიაზე მისვლისას, ბერლინში, … [+]
POOL / AFP გეტის სურათების საშუალებით
კონტექსტი გადადის წიაღისეული ენერგიიდან განახლებად ენერგიაზე. ამის ერთ-ერთი მთავარი ასპექტია ტრანსპორტირება ბენზინის ან დიზელის სატრანსპორტო საშუალებებით და მისი გადასვლა ელექტროძრავებზე ბატარეებით ან წყალბადით. წიაღისეული საწვავის ინდუსტრია უნდა იყოს შეშფოთებული მდგრადი ტრანსპორტის ეფექტურობითა და ღირებულებით, რადგან ეს განსაზღვრავს გადასვლის სიჩქარეს, რომელიც, სავარაუდოდ, გავლენას მოახდენს ნავთობის წარმოების შემცირებაზე და შესაძლოა თავად ნავთობისა და გაზის ინდუსტრიაზე.
ილონ მასკმა იცის ბატარეები. ის აშენებს მათ: მანქანების და სატვირთო მანქანების გადასაყვანად, ერთ წიგნში, ქსელის მასშტაბის ბეჰემოთებამდე, რომლებიც ინახავს და სტაბილიზებს ელექტროენერგიას ასობით სახლისა და კომერციული საწარმოსთვის, მეორე წიგნის ბოლოში.
გასულ კვირას, 12 წლის 2022 მაისს, თქვა მასკმა წყალბადი "ყველაზე სულელური რამ არის, რაც შეიძლება წარმომედგინა ენერგიის შესანახად." ეს არ არის პირველი შემთხვევა, რადგან მასკმა მსგავსი უარყოფითი კომენტარები გასულ წლებში გააკეთა. რამდენიმე წლის წინ მასკმა ჟურნალისტებს განუცხადა, რომ წყალბადის საწვავის უჯრედები "უკიდურესად სულელური იყო".
წყალბადის შენახვის მუნჯი კომენტარი იყო ყოვლისმომცველი განცხადება. მასკი გულისხმობდა ელექტროენერგიის ქსელის მასშტაბით შენახვას? ან ელექტრო სატრანსპორტო საშუალებებში შესანახად - ელექტრო მანქანებში, როგორიცაა სატვირთო მანქანები და ავტობუსები? Ან ორივე?
მოდით უფრო ღრმად შევხედოთ წყალბადის ენერგიის გამოყენებას და მის როლს ელექტროენერგიის შენახვაში, ბატარეებისგან განსხვავებით.
დიდი ბატარეა ჰორნსდეილის დენის რეზერვში სამხრეთ ავსტრალიაში.
დევიდ ბოქსი
წყალბადის ქსელური შენახვა.
ერთი შეხედვით ჩანს, რომ მასკი საუბრობდა ელექტროენერგიის შენახვაზე ქსელის მასშტაბით, რადგან მან ისაუბრა თხევადი ან აირისებრი წყალბადის საწვავის უზარმაზარ ავზებზე, რომლებიც საჭირო იქნებოდა წყალბადის შესანახად. კიდევ ერთი ანგარიში ამას მხარს უჭერს.
მაგრამ არ დაგავიწყდეთ Tesla-ს დიდი ბატარეები
ბატარეა ინახავს და სტაბილიზებს ენერგიას ქარის ელექტროსადგურებიდან, რომლებიც ელექტროენერგიას სამხრეთ ავსტრალიაში თითქმის ნახშირბადისგან ათავისუფლებენ. ბატარეას შეუძლია 8,000 სახლი 24 საათის განმავლობაში ან 30,000 სახლზე მეტი ერთი საათის განმავლობაში.
მაგრამ მასკი შესაძლოა ლაპარაკობდა წყალბადზე, როგორც ელექტროენერგიის წყაროზე მანქანებსა და სატვირთო მანქანებში...
წყალბადის ენერგია მანქანისა და სატვირთო მანქანებისთვის.
ელექტრომობილებისთვის ენერგიის ყველაზე გავრცელებული წყაროა ბატარეებში შენახული ელექტროენერგია.
მაგრამ ელექტროენერგია შეიძლება მიღებულ იქნას ქიმიური საწვავის უჯრედიდან, რომელშიც წყალბადი რეაგირებს ჟანგბადთან ბატარეის მსგავს უჯრედში ელექტროენერგიისა და წყლის წარმოებისთვის. საწვავის უჯრედების მრავალი განსხვავებული ტიპი არსებობს. მაგრამ წყალბადი აალებადია და შეიძლება გამოიწვიოს ხანძარი ან აფეთქება. საწვავის უჯრედი შეიძლება საშიში იყოს, განსაკუთრებით იმ შემთხვევაში, თუ ელექტრომობილი დაეჯახა.
წყალბადის საწვავის უჯრედებს აქვთ გარკვეული უპირატესობები: (1) ენერგიის შენახვის გაცილებით დიდი სიმკვრივე, ვიდრე ლითიუმ-იონური ბატარეები, (2) უფრო დიდი მართვის დიაპაზონი, (3) მსუბუქია და იკავებს ნაკლებ ადგილს და (4) ბევრად უფრო მოკლე დატენვის დრო.
ტვიტერის დამაბნეველ კომენტარში, მიმდინარე წლის 1 აპრილს, გამოაცხადა მასკმა რომ იგი წარადგენს ტესლას მანქანებს, რომლებიც წყალბადის საწვავის უჯრედებს იყენებენ. როგორც ჩანს, ეს ჭკვიანური პირველაპრილის ხუმრობაა.
EV ბატარეების ძირითადი დადებითი და უარყოფითი მხარეები წყალბადის საწვავის უჯრედების წინააღმდეგ დოკუმენტირებულია. აქ არის რეზიუმე:
„თანამედროვე მანქანის ბატარეას შეუძლია ლითიუმ-იონის ყოველ კილოგრამზე 250 ვტ/საათის ენერგიის შენახვა. ამავდროულად, კილოგრამი წყალბადი შეიცავს 33,200 ვტ-საათს კილოზე. არა, ეს არ არის შეცდომა. დიახ, წყალბადი 100-ჯერ უფრო მკვრივია, ვიდრე ლითიუმ-იონური ბატარეა.
„ბატარეებზე მომუშავე ელექტრო მანქანები ფენომენალურად ეფექტურია. მოდელიდან გამომდინარე, მათ შეუძლიათ დაიკვეხნონ ბორბლის ეფექტურობით დაახლოებით 70-დან 80 პროცენტამდე. შედარებისთვის, წყალბადის საწვავის უჯრედებით მომუშავე ელექტრული მანქანა (FCEV) დადებითად ეკონომიურია, საერთო ეფექტურობით სადღაც 30-დან 35 პროცენტამდე… ფაქტია, რომ ელექტროენერგიის წყალბადად გადაქცევა მხოლოდ მის უკან გადაქცევაზე არასოდეს მოხდება. ისეთივე ეფექტური, როგორც ბატარეის პირდაპირ კვება.
ამ ანგარიშის მიხედვით, საწვავის შევსების მოკლე დრო არის ის, რაც დაზოგავს წყალბადის საწვავის უჯრედებს. ამჟამინდელი დამუხტვის სადგურებს დაახლოებით 6 საათი სჭირდება 500 მილის მანძილზე ბატარეით მოძრავი ნახევრადმისაბმელის საწვავის შესავსებად. მაგრამ Toyota-სა და Kenworth-ს უკვე აქვთ წყალბადის ნახევრადმისაბმელიანი მანქანები, რომელთა საწვავის შევსება შესაძლებელია 15 წუთში. ეს არის თამაშის შეცვლა ნულოვანი ნახშირბადის გრძელვადიანი სატვირთო მანქანებისთვის.
Hyzon-ის წყალბადის სატვირთო მანქანები.
მიუხედავად იმისა, რომ ლითიუმ-იონური ბატარეები არის კომერციული ბაზარი სამგზავრო და სხვა მსუბუქი ელექტრო მანქანებისთვის, წყალბადის სიმძლავრე ტესტირება ხდება შორ მანძილზე ტრანსპორტირებისთვის მსუბუქი წონის მამოძრავებელი სისტემით.
Hyzon Motors არის კომპანია როჩესტერში, ნიუ-იორკში, რომელიც ავითარებს საწვავის უჯრედებს და აშენებს სატვირთო მანქანებს. 20 წლის გამოკვლევის შემდეგ Hyzon-მა გამოაქვეყნა საწვავის უჯრედების დასტაები, რომლებსაც აქვთ მსოფლიოში ყველაზე მაღალი სიმძლავრე, წონაში დაახლოებით ნახევარით მსუბუქია და ნახევრად იაფია.
საპილოტე სატვირთო მანქანები, სავარაუდოდ, გზაზე 2022 წლისთვის იქნებოდა. ყველაზე პატარა სატვირთო მანქანისთვის წყალბადის 5 ცილინდრი შეიძლება ინახებოდეს ერთ თაროზე. მეორე ვერსია შექმნილია 10 წყალბადის ცილინდრისთვის უფრო გრძელი მოგზაურობისთვის.
წყალბადის საწვავის სხვა საჭიროებები.
წიაღისეული ენერგიებისგან განახლებად ენერგიაზე გადასვლისას, არსებობს ეგრეთ წოდებული ძნელად შემცირებული სექტორები, რომლებიც არ შეიძლება ადვილად ელექტრიფიცირებული იყოს მწვანე ელექტროენერგიის გამოსაყენებლად.
ისევე როგორც გრძელვადიანი სატვირთო მანქანები, თვითმფრინავები და გემები არის შემთხვევები, როდესაც ბატარეები ძალიან დიდი ან ძალიან მძიმე იქნება გადასატანად. წყალბადი შეიცავს დაახლოებით სამჯერ მეტ ენერგიას თითო კილოგრამ დიზელზე ან ბენზინზე.
ნახშირზე მომუშავე სამრეწველო ღუმელები ძალიან ცხელი ან ძვირია მწვანე ელექტროენერგიით გაცხელებისთვის. ქვანახშირის, ნავთობის ან ბუნებრივი აირის ნაცვლად წყალბადს შეუძლია იმუშაოს როგორც საწვავი, რათა უზრუნველყოს აფეთქების ღუმელში საჭირო უზარმაზარი სითბო. მწვანე ფოლადის შესაქმნელად. შვედური ფოლადის მწარმოებელი SSAB AB აერთიანებს Volvo Cars-ს, რათა განავითაროს წიაღისეულისგან თავისუფალი ფოლადი. Volvo იქნება პირველი ავტოკომპანია, რომელიც გამოსცდის და გამოიყენებს მწვანე ფოლადს კონცეპტუალურ მანქანაში. მწვანე ფოლადის კომერციული წარმოება 2026 წელს იგეგმება.
მწვანე წყალბადის წინააღმდეგ ლურჯი.
მწვანე წყალბადი წარმოიქმნება წყლის ელექტროლიზით, მაგრამ ეს არაეფექტურია. მასკის თქმით, საჭირო ენერგიის რაოდენობა - ელექტროენერგია, რომელიც იდეალურად უნდა იყოს მწვანე, პლუს ენერგია წყალბადის შეკუმშვისა და გათხევადებისთვის - შემაძრწუნებელია.
ლურჯი წყალბადი არის მეთანის გაზისგან დამზადებული ალტერნატიული ფორმა. დღეს წარმოებული წყალბადის 99% არის ლურჯი წყალბადი, რადგან ის გაცილებით იაფია ვიდრე მწვანე წყალბადი. მაგრამ ეს მცდარი წინაპირობაა, როდესაც სთავაზობენ ნახშირბადის გარეშე გადაწყვეტას საწვავის ან ენერგიის შესანახად.
მეთანის გაზი გამოიყენება როგორც საკვები ნივთიერება ლურჯი წყალბადის მიღების პროცესში. მეთანი წარმოიქმნება გაზის ან ნავთობის ჭაბურღილების ბურღვისა და ფრაკინგიდან, სადაც გაზის გაჟონვა და მეთანის გაჟონვა ჭაბურღილებსა და მილსადენებში შეიძლება მნიშვნელოვნად გაზარდოს გლობალურ დათბობას. ამრიგად, ერთი გაზიანი წიაღისეული ენერგია გამოიყენება ენერგიისგან ნახშირბადისგან თავისუფალი წყალბადის წარმოებისთვის.
მაგრამ ეს არ არის ზუსტად ნახშირბადისგან თავისუფალი, რადგან მეთანის ქიმიური დაშლა იწვევს წყალბადს და ორპროდუქტს, CO2, რომელიც თავისთავად არის მთავარი სათბურის გაზი (GHG), რომელიც უნდა განადგურდეს.
ამ ორ უარყოფითს შორის დევს ნახშირბადის თავისუფალი საწვავი, რომელიც იწვის მხოლოდ წყლის წარმოებისთვის. პროცესის გაუმჯობესების ერთ-ერთი გზა არის მეთანის საკვების მიღება ბიოგაზის წყაროებიდან, როგორიცაა ნაგავსაყრელები ან ძროხის ნაკელი, მაგალითად.
წყალბადი პორტატულია.
ენერგეტიკის საერთაშორისო სააგენტო (IEA) კიდევ ერთ უპირატესობაზე მიუთითა წყალბადის შესანახად. ის კომპაქტურია, როგორც სითხე და მისი ტრანსპორტირება შესაძლებელია შორ მანძილზე. მაგალითად, ავსტრალიის მსგავს ქვეყნებს, რომლებსაც აქვთ მზის და ქარის განახლებადი ენერგიის დიდი წყაროები, შეუძლიათ წყალბადის წარმოება ელექტროლიზით და მისი ტრანსპორტირება ტანკერებით სამხრეთ-აღმოსავლეთ აზიის ენერგიით შიმშილ ქალაქებში.
BayoTech წყალბადის გენერატორი ალბუკერკში, ახალი მექსიკა.
BayoTech
წყალბადის წარმოება ნიუ მექსიკაში
BayoTech არის კომპანია, რომელიც რეალურად აწარმოებს წყალბადის საწვავს ნიუ მექსიკაში. BayoGas Hub-ს აქვს პრეტენზია უფრო პატარა და ეფექტურ გენერატორზე, რომელიც წყალბადს უფრო იაფს და ნახშირბადის ნაკლებ ანაბეჭდს ხდის, ვიდრე დიდი ცენტრალიზებული ქარხნები, რომლებიც წყალბადს აწვდიან ქიმიურ მწარმოებლებსა და გადამამუშავებელ ქარხნებს.
საკვები შეიძლება იყოს სუფთა ბუნებრივი აირი ან სხვა განახლებადი ბიოგაზის წყაროები, რომლებსაც შეუძლიათ ნახშირბად-უარყოფითი წყალბადის წარმოება.
2022 წელს შეერთებულ შტატებში წყალბადის სამი კერა განლაგდება, ქსელის გაფართოების გეგმით დიდ ბრიტანეთში და გლობალურად. თითოეული წყალბადის კერა BayoTech-ის ქსელში ყოველდღიურად აწარმოებს 1-5 ტონა წყალბადს. წყალბადის მიწოდება ხდება ადგილობრივად მაღალი წნევის სატრანსპორტო მისაბმელებით, რომლებიც ატარებენ გაზის ბალონებს.
მათი მასობრივი ტრანზიტის გეგმებისთვის, ილინოისის ქალაქ შამპან-ურბანას აქვს ჰიბრიდული და წყალბადის საწვავის უჯრედების ელექტრო ავტობუსების მზარდი ფლოტი. ქალაქმა 2021 წელს წყალბადის საწვავის უჯრედების ორი ავტობუსი განათავსა.
ადგილზე წყალბადის გენერატორის დასრულებამდე. BayoTech გამოიძახეს მისაწოდებლად პორტატული წყალბადი მაღალი წნევის სატრანსპორტო მანქანებში, რომლებიც ავსებდნენ საწვავის უჯრედებს, რათა თანამშრომლებს შეეძლოთ ავტობუსების გამოცდა.
BayoTech-ის თანახმად, წყალბადის საწვავის უჯრედების ავტობუსები ფუნქციონირებს ისევე, როგორც ჩვეულებრივი დიზელის ავტობუსები, მაგრამ სათბურის გაზების გამონაბოლქვის ნულოვანი მილით. ბატარეებზე მომუშავე ელექტროძრავებთან შედარებით უპირატესობებში შედის 300 მილის მანძილი, საწვავის შევსების დრო მხოლოდ 10 წუთი და საწვავის სადგურები, რომლებიც იტევს 100-მდე ავტობუსს.
აღსანიშნავია, რომ 8 წლის ინფრასტრუქტურის აქტში იყო გამოყოფილი ფულის დიდი ნაწილი - 2021 მილიარდი დოლარი, რათა შეიქმნას სუფთა. წყალბადის ჰაბები, მათგან მინიმუმ ოთხი, აშშ-ს მასშტაბით.
BP-ის წყალბადის ხედვა Teesside, დიდი ბრიტანეთი.
2020 წელს bp-მ ხელახლა გამოიგონა თავი, როგორც ინტეგრირებული კომპანია, როგორც ეს შეჯამებულია მის Energy Outlook 2020-ში.
მათი უახლესი განახლებადი საწარმო არის Teesside წყალბადი, რომელიც ეხება ინდუსტრიულ კერას ინგლისის ჩრდილო-აღმოსავლეთ სანაპიროზე.
ის ხედვა არის Teesside-სთვის გახდეს ძირითადი წყალბადის კერა ტრანსპორტისთვის ავიაციაში, გადაზიდვებში და მძიმე სატვირთო მანქანებში – ყველა სექტორში, სადაც ძნელია ბატარეის ენერგიის გამოყენება. მაგრამ კონცეფცია ასევე მოიცავდა ელექტროენერგიას რთულად შესამცირებელი ინდუსტრიებისთვის, როგორიცაა ცემენტი და ფოლადის წარმოება.
ორიგინალური გეგმა, სახელწოდებით H2Teesside, უნდა გენერირება ლურჯი წყალბადი მეთანის, CH4-ის დაშლით, ხოლო CO2-ის ორპროდუქტი დატყვევებული და დამარხული იქნება ოკეანის ქვეშ პროცესით, რომელსაც ეწოდება CCS.
ბოლო HyGreen-ის დამატება წყალში ელექტროლიზებას გამოიწვევს მწვანე წყალბადის და ჟანგბადი. ეს უფრო ძვირია ელექტროლიზის და სუფთა ელექტროენერგიის ღირებულების გამო, თუ ის გამოიყენება.
ბპ აქვს ხელი მოაწერა შეთანხმებას დაისთან ერთად
Teesside პროექტები bp mesh გაერთიანებული სამეფოს მთავრობის მიზნებთან. ერთად HyGreen-მა და H2Teesside-მა შეიძლება გამოიმუშაონ 1.5 გიგავატი წყალბადის წარმოება და 30 წლისთვის მიაწოდონ მთავრობის მიზნობრივი 5 გვტ-ის 2030%.
ასატანად.
არსებობს ორი დიდი უარყოფითი მხარე, რომლებიც ხელს უშლის ლურჯი წყალბადის სარგებელს და ტოვებს მას ნახშირბადის მნიშვნელოვან კვალს. მწვანე წყალბადი ახლა ძალიან ძვირია.
მიხედვით Rystad ენერგიახელმისაწვდომ და მწვანე წყალბადის საწვავის ინდუსტრია, რომელიც ახლა ძვირია, ძალიან ცოტა გვიან იქნება. 2050 წლისთვის, გლობალური ენერგიის მხოლოდ 7% იქნება წყალბადი, რათა მოემსახუროს ავიაციის, გადაზიდვების და ლითონებისა და ქიმიკატების ქარხნების საწვავს.
მიუხედავად რასტადის მიერ წყალბადის მომავლის შეზღუდული პროგნოზებისა და ელონ მასკის მიერ წყალბადის, როგორც ენერგიის შესანახად დაგმობისა, როგორც ჩანს, წყალბადი ითამაშებს აქტიურ როლს ენერგიის შენახვაში.
მცირე და ფართომასშტაბიანი წყალბადის პროექტები დაგეგმვის ეტაპებზეა, ან უკვე ფუნქციონირებს და შემდგომი ინოვაციები აძლიერებს წყალბადის ღირებულებას, როგორც დაბალი ნახშირბადის მომავლის ნიშურ კომპონენტს.
წყარო: https://www.forbes.com/sites/ianpalmer/2022/05/15/is-elon-musk-right-or-wrong-to-dismiss-hydrogen-as-a-storage-for-energy/