Hydricity راهکاری ترکیبی برای تولید انرژی الکتریکی و هیدروژن

 انرژی خورشیدی یکی از منابع انرژی پاکی است که این روزها در بسیاری از کشور‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد. هر چند نور خورشید منبع انرژی پاکی است، اما بعضا بهره‌وری لازم را در اختیارمان قرار نمی‌دهد. همچنین بهره‌گیری از این انرژی مستلزم تابش آفتاب است که همیشه نمی‌توان برخورداری از چنین آب و هوایی را تضمین کرد. گروهی از دانشمندان بین‌المللی برای حل این مشکلات سیستم انرژی جدیدی را با نام هیدریسیتی معرفی کرده‌اند که ترکیبی از انرژی برگرفته از خورشید و همچنین هیدروژن است.

همانطور که می‌دانید برای تولید انرژی از خورشید، می‌توان دو روش را در پیش گرفت: استفاده از سلول‌های فوتوولتائیک یا همان باتری‌های خورشیدی مرسوم با رنگ تیره که می‌توان در شماری از پشت بام‌ها دید و استفاده از روش تمرکز نور تابیده‌ شده‌ی آفتاب در یک مخزن آب برای رساندن حرارت آن به نقطه‌ی جوش و چرخاندن پره‌های توربین که نتیجه‌ی آن تولید انرژی است. شماری از نیروگاه‌های عظیم خورشیدی احداث شده در اقصی نقاط جهان از روش دوم استفاده می‌کنند که بهره‌وری آن در مقایسه با باتری‌های خورشیدی پایین‌تر است. در این روش باید تابش آفتاب همیشه بصورت مستقیم موجود باشد تا از این طریق آینه‌های تعبیه شده با زاویه‌ی خاص بتوانند نور تابیده شده را روی مخزنی که معمولا در ارتفاع قرار می‌گیرد، تابانده و آب را به نقطه‌ی جوش برسانند.

نیروگاه‌هایی که از روش دوم برای تولید انرژی استفاده می‌کنند تنها در بخش‌هایی از کره‌ی زمین احداث شده‌اند که همیشه در معرض تابش آفتاب هستند. برای افزایش بهره‌وری دانشمندان روشی را پیشنهاد داده‌اند که طی آن از نیروگاه‌های هیدروژنی با این نیروگاه‌ها ترکیب می‌شوند. براساس اطلاعات ارائه شده توسط دانشمندان در این روش می‌توان همزمان با تولید بخار به منظور تولید انرژی الکتریکی، هیدروژن نیز تولید کرد که در کاربردهای دیگری مورد استفاده قرار می‌گیرد. این روش از تولید انرژی برای کشور‌هایی که به سمت وابستگی به انرژی‌های تجدید پذیر در حرکت هستند، بسیار کاربردی خواهد بود.

تیم‌های تحقیقاتی از دانشگاه پوردو و مدرسه‌ی پلی تکنیک فدرال لوزان سوئیس بهره‌وری تولید هیدورژن در چنین نیروگاهی را ۵۰ درصد و بهره‌وری در زمینه‌ی تولید انرژی الکتریکی را ۴۶ درصد خوانده‌اند. این مهم از طریق جایگزینی توربین‌های کم فشار با نمونه‌های پرفشار ممکن شده است.

براساس برآوردهای انجام شده در یک چرخه‌ی ۲۴ ساعته چنین نیروگاهی قادر است میزان بهره‌وری استفاده از نیروی انرژی خورشیدی را به ۳۵ درصد برساند. این میزان از بهره‌وری با نیروگاه‌های خورشیدی که از باتری‌های فوتوولتائیک استفاده می‌کنند، برابری می‌کند.

سوخت هیدروژن تولید شده در جریان تولید الکتریسیته در این سیستم از اهمیت بالایی برخوردار است، چراکه علاوه بر امکان بهره‌گیری از این سوخت در خودروهای هیدروژنی، مواد شیمیایی و سایر صنایع، میزان هیدروژن باقی مانده نیز از بین نمی‌رود، چراکه پس از غروب خورشید همین هیدروژن به منظور تولید انرژی الکتریکی در توربین‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد. استفاده از هیدروژن تولید شده در طول روز پس از غروب آفتاب بدین معنی است که چرخ تولید انرژی در این سیستم هیچگاه متوقف نشده و همیشه شاهد تولید انرژی الکتریکی در این نیروگاه خواهیم بود. از دیگر مزایای تولید هیدروژن به این روش می‌توان به صرفه‌جویی در هزینه‌های تولید هیدروژن برای استفاده در خودروهای هیدروژنی اشاره کرد. همانطور که پیش‌تر در زومیت خواندید، تولید هیدروژن فرآیند هزینه‌بر و همچنین آلاینده است که فلسفه‌ی استفاده از خودروهای هیدروژنی را تا اندازه‌ای زیر سوال می‌برد.

پاکش آگراوال از دانشگاه پوردو در این خصوص چنین اظهار نظر کرده است:

استفاده از این روش برای تولید هیدروژن و همچنین انرژی الکتریکی شانس استفاده از منابع تجدیدپذیر را در حوزه‌هایی نظیر تولید موادغذایی، مواد شیمیایی، سیستم حمل و نقل و همچنین گرمایش و تولید انرژی بسیار افزایش داده است. در دیدگاه سنتی، تولید انرژی الکتریکی و هیدروژن به عنوان دو حوزه‌ی متفاوت در نظر گرفته می‌شوند، اما ما این دو حوزه‌ را با یکدیگر ترکیب کردیم که نتیجه‌‌ی آن افزایش بهره وری است.

نظر شما در این خصوص چیست؟ آیا وقت آن نرسیده که در کشورمان نیز به سمت استفاده از انرژی‌های تجدید پذیر برویم؟ به طور حتم استقلال مصرفی و اقتصادی از سوخت‌های فسیلی می‌تواند کشورمان را صاحب چنان قدرتی در جهان کند که پیشرفت‌های دنباله‌داری را به همراه داشته باشد.