تازه های هیدروژن و پیل سوختی ۱

تازه های هیدروژن و پیل سوختی
Hydrogen & Fuel Cell

ساخت اولین کامیون های بازیافت هیدروژنی درانگلستان

این خودروی هیدروژنی/هیبریدی که Faun Bluepower نام دارد که از یک موتور الکتریکی برای رانندگی و یک پیل سوختی هیدروژنی یرای شارژ باتری در حین کارکرد خودرو بهره میبرد.مزیت اصلی این وسیله نقلیه در مقایسه با سایر کامیون های تمام برقی در تعداد باطری های مورد نیاز است که در این خودرو 30 درصد کاهش دارد.
به گفته مدیر اجرایی شرکت Faun Zoeller UK، این شرکت و گروه خودرو سازی دایملر از سال 2016 سرمایه گذاری هنگفتی را بر روی محصول انجام داده اند تا راه حل قوی ای را برای چالش کربن زدایی ارائه دهند. برای انجام این پروژه 30 واحد عملیاتی در آلمان، فرانسه و بلژیک نیز مشارکت داشتند و با سرمایه گذاری 15 میلیون پوندی باعث ایجاد مرکز تولید جدید و اختصاصی برای Bluepower شدند.
موسسه Venson Automotive Solutions نیز معتقد است که هیدروژن می‌تواند برای بسیاری از ناوگان تجاری نسبت به الکتریکی گزینه بهتری باشد، زیرا وسایل نقلیه راحت‌تر سازگار می‌شوند و قابلیت شارژ سریعتری را دارند[1].

برنامه هند برای تولید 5 میلیون تن هیدروژن سبز تا سال 2030

وزیر نیروی کشور هند در 16 فوریه اعلام کرد که هند قصد دارد تا سال 2030 مجموعاً 5 میلیون تن هیدروژن سبز تولید کند، زیرا هدف آن دستیابی به اهداف آب و هوایی و تبدیل این کشور به قطب تولید و صادرات است و در همین راستا هند به شرکت هایی که هیدروژن سبز تولید می کنند اجازه میدهد تا نیروگاه های تولید انرژی تجدیدپذیر را بدون هزینه انتقال نصب کنند.
هیدروژن سبز به نوعی از هیدروژن اطلاق میشود که از انرژی های تجدیدپذیر دیگر به دست می آید و دارای برخی از بهترین اعتبارات زیست محیطی در میان سوخت های پاک تر است که در حال حاضر در هند در مقیاس تجاری تولید نمی شود.
هند برای تشویق سرمایه گذاری در این بخش قصد دارد مناطق تولید جداگانه را ایجاد کند و هزینه‌های انتقال برق بین ایالتی را به مدت 25 سال لغو کند تا با این امر وابستگی به سوخت های فسیلی را کاهش دهند و همچنین تلاش میکنند تا در آینده خود را به عنوان قطب صادرات هیدروژن سبز به دنیا معرفی کنند.هند همچنین قصد دارد حمایت مالی فدرال برای راه‌اندازی دستگاه‌های الکترولیز ارائه کند، زیرا می‌خواهد استفاده از هیدروژن سبز را برای پالایشگاه‌ها و کارخانه‌های کود شیمیایی اجباری کند[2].

امضای تفاهم نامه استفاده از هییدروژن در فرودگاه ونیز ایتالیا توسط سه شرکت AIRBUS، SNAM و SAVE

فرودگاه ونیز برای ارتقای کاربردهای هیدروژن در بخش حمل و نقل هوایی با سه شرکت AIRBUS، SNAM و SAVE قرارداد امضا کرد که مبنای آن قرارداد ترویج استفاده از هیدروژن به عنوان یک حامل انرژی پایدار در بخش‌های فرودگاهی و حمل‌ونقل هوایی است.
مارکو آلورا، مدیرعامل Snam در رابطه با این همکاری با AIRBUS و SAVE بیان کرده که هدف اصلی این تفاهم نامه حرکت به سمت هدف صفر شدن آلایندگی و برای کمک به کربن زدایی فرودگاه ها و همچنین توسعه بنیاد “پایتخت جهانی پایداری ونیز” میباشد.
مونیکا اسکارپا، مدیر عامل گروه SAVE نیز به این مشوع اشاره کرده که “این توافق گامی کلیدی در مسیری است که گروه ما با هدف انتقال زیست محیطی و کربن زدایی فرودگاه های آن برداشته است.” همچنین “ماهیت و ارزش خاص این پروژه مطالعه و استفاده از هیدروژن در بخش هوانوردی، به ویژه شامل به اشتراک گذاری تخصص در کل زنجیره، از تولید، ذخیره سازی، عرضه و استفاده برای هوانوردی تجاری این سوخت است که می تواند سهم عمده ای در چالش انرژی پیش روی داشته باشد.
مطالعات مهندسی و طراحی تحت این قرارداد شامل زیرساخت‌های فن‌آوری مورد نیاز برای سوخت‌گیری هیدروژن هواپیماها و وسایل نقلیه فرودگاهی، با امکان ارزیابی راه‌حل‌های موثر برای نیازهای انرژی مرتبط با دسترسی فرودگاه خواهد بود و این قرارداد، در صورت لزوم، مشمول توافق‌نامه‌های الزام‌آور بعدی خواهد بود که طرفین مطابق با قوانین و نمایه‌های نظارتی قابل اجرا تعریف خواهند کرد[3].

سرمایه گذاری شرکت TECO 2030 برای استقرار پیل های سوختی هیدروژنی در عربستان سعودی (KSA)

شرکت فناوری پاک نروژی TECO 2030 یک قرارداد همکاری استراتژیک با گروه Al Misehal در عربستان سعودی (KSA) برای تشکیل یک سرمایه گذاری مشترک با هدف کاهش اثرات زیست محیطی در این کشور و در نهایت دستیابی به خالص صفر تا سال 2060 امضا کرده است.
انتظار می رود این همکاری به “چشم انداز 2030” KSA کمک کند و به طرفین کمک کند تا خود را به عنوان تامین کنندگان پیشرو پیل های سوختی مبتنی بر هیدروژن با انتشار صفر در منطقه با هدف تبدیل منابع مختلف انرژی به سمت آلایندگی صفر قرار دهند.
به عنوان بخشی از این قرارداد، پیل های سوختی در مرکز نوآوری TECO 2030 تولید خواهند شد و بعداً ماژول های پیل سوختی با ظرفیت خروجی 400 کیلووات در مکان مورد نظر در KSA تولید خواهند شد[4].

ایجاد دو بندر گاه سبز در اسکاتلند با نقش آفرینی هیدروژن

دولت بریتانیا و اسکاتلند 14 فوریه از توافقنامه جدیدی برای ایجاد دو بندر آزاد سبز در اسکاتلند با سرمایه گذاری 52 میلیون پوندی (70 میلیون دلاری) و هیدروژن رونمایی کردند.
اسکاتلند با معرفی بندرهای آزاد سبز، زمینه ای را برای ادغام فناوری های هیدروژن برای استفاده دریایی و ایجاد عرضه و تقاضا برای حامل انرژی پاک را فراهم می کند که پورت‌های آزاد سبز اهداف خالص صفر را در قلب خود خواهند داشت زیرا پیشنهاد دهندگان بالقوه باید متعهد شوند تا سال 2045 به خالص صفر برسند.
پورت‌های آزاد سبز نیز در سراسر صنعت هیدروژن مورد استقبال قرار گرفته‌اند و آلن جیمز، بنیانگذار استورگا، اظهار داشت: «پورت‌های آزاد سبز جدید اسکاتلند گام مهمی در راستای تحقق تعهدات خالص صفر ما در بریتانیا است.
اسکاتلند می تواند به یک رهبر جهانی در تولید هیدروژن سبز از باد دریایی و واردکننده خالص CO2 مایع برای ذخیره سازی دائمی در دریای شمال تبدیل شود و زیرساخت های نفت و گاز با فناوری پیشرفته موجود را بازیافت کند[5].

استرالیا اولین محموله هیدروژن مایع جهان را به ژاپن صادر میکند

این یک نقطه عطف مهم در پروژه آزمایشی زنجیره تامین انرژی هیدروژن 500 میلیون دلاری استرالیا است و این پروژه اولین پروژه در جهان است که هیدروژن مایع را از طریق دریا استخراج، مایع کرده و به بازار بین المللی منتقل می کند.
Suiso Frontier هیدروژن مایع فوق‌العاده خنک را از بندر هیستینگز ویکتوریا به کوبه منتقل می‌کند. این کشتی 116 متری اولین کشتی حامل هیدروژن مایع است که به همین هدف ساخته شده است.
آنگوس تیلور، وزیر صنعت، انرژی و کاهش انتشار گازهای گلخانه ای می گوید: پروژه HESC موقعیت استرالیا را به عنوان یک رهبر جهانی در هیدروژن تثبیت می کند.
پروژه HESC پتانسیل تبدیل شدن به منبع اصلی انرژی پاک را دارد. این امر به استرالیا و ژاپن کمک خواهد کرد تا هر دو به اهداف خود در مورد انتشار صفر خالص تا سال 2050 برسند.
استرالیا بیش از 1.3 میلیارد دلار برای سرعت بخشیدن به توسعه صنعت هیدروژن خود سرمایه گذاری می کند. این شامل 464 میلیون دلار برای توسعه قطب های صنعتی هیدروژن تمیز در منطقه استرالیا است.
این کشور همچنین برنامه تجارت هیدروژن پاک استرالیا را به ارزش 150 میلیون دلار استرالیا راه اندازی کرده است. این برنامه از پروژه های زنجیره تامین هیدروژن مستقر در استرالیا حمایت می کند که سرمایه گذاری بخش دولتی یا خصوصی خارج از کشور را تضمین می کند. دور اول این برنامه بر صادرات هیدروژن پاک به ژاپن تحت مشارکت ژاپن و استرالیا در کربن زدایی از طریق فناوری متمرکز خواهد بود[6].

راهکاری برای کاهش ضایعات پلاتین در پیل های سوختی

31 درصد از هزینه استک های پیل سوختی را پلاتین تشکیل میدهد که مقادیر نسبتاً زیادی پلاتین اغلب برای حفظ عملکرد کافی استفاده می شود، زیرا سطح کاتالیزور فعال در نتیجه تخریب در طول زمان از بین می رود. اگر تخریب از نظر مکانی یکنواخت نباشد، می‌توان مقداری پلاتین هنوز فعال را کم استفاده کرد که برای بهبود دوام پیل سوختی و کاهش ضایعات، دلایل دقیق تخریب ناهموار پلاتین باید بهتر درک شود.
دانشمندان مرکز تحقیقات و فناوری بوش آمریکای شمالی (سانی ویل) و مرکز ملی تحقیقات پیل سوختی UC Irvine نیروهای خود را برای مقابله با چالش درک چگونگی تأثیرپذیری دوام پیل سوختی تحت تأثیر متغیرهایی مانند رطوبت نسبی، نوع گاز خوراک، و هندسه ملحق کردند.
به همین منظور محققان صنعت و دانشگاه از منبع نور پیشرفته (ALS) برای بررسی اینکه چرا پلاتین مورد استفاده به عنوان کاتالیزور در سلول های سوختی هیدروژنی به طور ناموزون تجزیه می شود، استفاده کردند.این تیم غشاهای پوشیده شده با کاتالیزور تجاری موجود را که تحت آزمایش تنش تسریع شده تحت شرایط مرطوب و خشک در یک محیط هوا یا نیتروژن قرار گرفتند، مورد مطالعه قرار دادند. تجزیه و تحلیل نمونه‌ها شامل طیف گسترده‌ای از تکنیک‌ها، از جمله میکروسکوپ الکترونی روبشی، طیف‌سنجی پرتو ایکس پراکنده انرژی، فلورسانس اشعه ایکس، و طیف‌سنجی فوتوالکترون پرتو ایکس بود.
که نتایج نشان داد که اندازه نانوذرات پلاتین در نزدیکی خروجی میدان جریان در مقابل ورودی و در محیط‌های نیتروژن با رطوبت بیشتر افزایش می‌یابد. علاوه بر این، اندازه نانوذرات در مناطق «زمینی» میدان جریان (یعنی فضاهای بین کانال‌ها) در مقایسه با خود کانال‌ها بیشتر شد[7].

Genevos و Transfluid بر روی سیستم نیروی محرکه هیدروژن-الکتریکی همکاری می کنند

شرکت یکپارچه سازی پیل سوختی دریایی Genevos و تولید کننده انتقال و موتور الکتریکی Transfluid قرار است در توسعه یک سیستم پیشرانه بدون آلایندگی مقیاس پذیر با یکدیگر همکاری کنند.
هدف هر دو شرکت از طریق این مشارکت، سرعت بخشیدن به کربن زدایی صنعت با توسعه یک بسته پیشرانه هیدروژن-الکتریکی دارای گواهینامه دریایی است. این سیستم قرار است دارای محدوده ماژول قدرت هیدروژن ژنووس (HPM) و باتری‌های Transfluid، موتورهای الکتریکی، انتقال و خدمات یکپارچه‌سازی باشد.
با استفاده از محصولات Transfluid و محدوده HPM، این سیستم‌ها می‌توانند 15 کیلووات تا 500 کیلووات قدرت ارائه دهند و این امکان را به دوتایی می‌دهد تا بسته پیشرانه را متناسب با نیازهای انواع کشتی‌های مختلف سفارشی کنند. هدف این همکاری ارائه گزینه‌های هیدروژن-الکتریک و هیبریدی است که گفته می‌شود به دلیل پیل‌های سوختی دریایی ژنووس از طیف گسترده‌ای بهره می‌برند.
فیل شارپ، CTO، ژنووس، اظهار داشت: “ما متعهد به حمایت از کربن زدایی دریایی با ارائه سیستم های هیدروژن-الکتریک مقیاس پذیر هستیم که برای طیف متنوعی از کشتی ها از کشتی های مسافربری و کشتی های خدماتی گرفته تا قایق های بادبانی و موتوری قابل اجرا هستند.” همراه با طیف وسیع محصولات Transfluid ما قادر خواهیم بود راه حل های سفارشی برای بهینه سازی عملکرد و کارایی ارائه دهیم. ما بسیار مشتاقانه منتظر کار با Transfluid به عنوان بخشی از نیاز فوری به کاهش انتشار گازهای گلخانه ای هستیم[8].

منابع

[1] https://www.fleetpoint.org/hydrogen-vehicles/st-helens-council-introduce-first-hydrogen-refuse-trucks
[2] https://www.reuters.com/business/energy/india-plans-produce-5-mln-tonnes-green-hydrogen-by-2030-2022-02-17
[3] https://www.snam.it/en/Media/Pressreleases/2022/Snam_Airbus_Save_ Venice. html
[4] https://www.offshore-energy.biz/teo-2030-in-new-joint-venture-to-deploy-hydrogen-fuel-cells-in-ksa/#:~:text=Norwegian%20cleantech%20company%20TECO%202030,achieving%20net-zero%20by%202060
[5] https://www.h2-view.com/story/scotland-gains-52m-to-develop-two-green-freeports-with-hydrogen-to-play-a-major-role
[6] https://www.austrade.gov.au/international/invest/investor-updates/australia-exports-world-s-first-shipment-of-liquified-hydrogen-to-japan#:~:text=Australia%20is%20sending%20the%20world’s,sea%20to%20an%20international%20market
[7] https://als.lbl.gov/strategies-for-reducing-platinum-waste-in-fuel-cells
[8] https://www.electrichybridmarinetechnology.com/news/environmental/ genevosand-transfluid-collaborate-on-hydrogen-electric-propulsion-system.html

نویسنده: شهاب نوشمند
رشته:مکانیک – تبدیل انرژی
مقطع:ارشد
آدرس ایمیل:shahabnooshmand@gmail.com
آدرس لینکدین: https://linkedin.com/in/shahabnooshmand