فناوری‌های ذخیره و حمل و نقل هیدروژن | چالش‌ و فرصت | گاز H2

شرکت سپهر گاز کاویان: 02146835980 – 02146837072 – 09022734708

هیدروژن به عنوان یک حامل انرژی پاک و با پتانسیل بالا برای جایگزینی سوخت‌های فسیلی، توجه بسیاری را به خود جلب کرده است. با این حال، یکی از بزرگترین چالش‌ها در توسعه گسترده فناوری‌های هیدروژنی، روش‌های کارآمد و ایمن برای ذخیره و حمل و نقل این گاز است.

روش‌های ذخیره گاز H2

ذخیره H2 به چند روش عمده انجام می‌شود:

1. ذخیره به صورت گاز فشرده:
   • هیدروژن با فشار بسیار بالا (تا 700 بار) در مخازن مخصوص ذخیره می‌شود.
   • این روش ساده و پرکاربرد است اما چگالی انرژی حجمی پایینی دارد، یعنی برای ذخیره مقدار زیادی انرژی به مخازن بزرگ و سنگینی نیاز است.
2. ذخیره به صورت مایع:
   • هیدروژن در دمای بسیار پایین (حدود -253 درجه سانتی‌گراد) مایع می‌شود.
   • چگالی انرژی حجمی بالاتری نسبت به حالت گازی دارد اما نیاز به عایق‌بندی بسیار قوی و سیستم‌های سرمایشی پیچیده دارد.
3. ذخیره در مواد جاذب:
   • گاز H2 در مواد جاذب مانند هیدریدهای فلزی یا مواد متخلخل جذب می‌شود.
   • این روش امکان ذخیره حجم بیشتری از هیدروژن را در حجم کمتری فراهم می‌کند اما انتخاب مواد جاذب مناسب و سینتیک جذب و واجذب هیدروژن از چالش‌های آن است.
4. ذخیره در حفره‌های نانو:
   • گاز H2 در حفره‌های بسیار کوچک مواد نانو مانند نانولوله‌های کربنی یا فولرن‌ها ذخیره می‌شود.
   • این روش پتانسیل بالایی برای افزایش چگالی انرژی دارد اما هنوز در مرحله تحقیقاتی است.
5. ذخیره در ترکیبات شیمیایی:
   • در این روش، هیدروژن در ترکیبات شیمیایی مانند آمونیاک یا متانول ذخیره می‌شود.
   • این روش امکان حمل و نقل آسان هیدروژن را فراهم می‌کند، اما فرایند آزادسازی هیدروژن از آن‌ها انرژی‌بر است.

روش‌های حمل و نقل Hydrogen

1. حمل و نقل به صورت گاز فشرده:
   • H2 فشرده در کپسول‌ها یا لوله‌های مخصوص حمل می‌شود.
   • این روش برای مسافت‌های کوتاه و کاربردهای ثابت مناسب‌تر است.
2. حمل و نقل به صورت مایع:
   • Hydrogen مایع در تانکرهای مخصوص با عایق‌بندی قوی حمل می‌شود.
   • این روش برای مسافت‌های طولانی و کاربردهای سیار مناسب‌تر است، اما هزینه‌های سرمایش و عایق‌بندی بالا است.
3. حمل و نقل به صورت ترکیب شیمیایی:
   • H2 با عناصر دیگر ترکیب شده و به صورت ترکیبات شیمیایی حمل می‌شود.
   • این روش ایمنی بالاتری دارد اما نیاز به فرآیندهای پیچیده تولید و تجزیه ترکیبات دارد.

چالش‌ها و فرصت‌ها

چالش‌ها:

• • چگالی انرژی پایین: یکی از بزرگترین چالش‌های گاز H2، چگالی انرژی حجمی پایین آن است که باعث می‌شود برای ذخیره مقدار زیادی انرژی به حجم زیادی نیاز باشد.
  • هزینه‌های بالا: هزینه‌های تولید، ذخیره و حمل و نقل گاز H2 هنوز بالا است.
  • زیرساخت‌ها: توسعه زیرساخت‌های لازم برای تولید، ذخیره و توزیع H2 نیاز به سرمایه‌گذاری زیادی دارد.
  • ایمنی: هیدروژن یک گاز قابل اشتعال است و نیاز به رعایت دقیق استانداردهای ایمنی دارد.

فرصت‌ها:

• • انرژی پاک: هیدروژن یک سوخت پاک است و تولید آن باعث انتشار آلاینده‌های زیست محیطی نمی‌شود.
  • کاربردهای گسترده: گاز H2 در صنایع مختلف از جمله حمل و نقل، تولید برق و صنایع شیمیایی کاربرد دارد.
  • توسعه فناوری‌های جدید: تحقیقات در زمینه مواد جاذب جدید، پیل‌های سوختی و سیستم‌های تولید Hydrogen به سرعت در حال پیشرفت است.
  • توسعه مواد ذخیره ساز جدید: توسعه مواد جامد با ظرفیت جذب بالای Hydrogen می‌تواند به طور قابل توجهی چگالی انرژی حجمی را افزایش دهد.
  • بهبود فناوری‌های سرمایش: بهبود فناوری‌های سرمایش می‌تواند هزینه‌های ذخیره Hydrogen به صورت مایع را کاهش دهد.

در نهایت، توسعه فناوری‌های ذخیره و حمل و نقل گاز H2 یک فرایند پیچیده و چند وجهی است که نیازمند همکاری بین‌المللی و سرمایه‌گذاری‌های گسترده است.

آینده فناوری‌های هیدروژنی

با توجه به اهمیت گاز H2 در گذار به سمت انرژی‌های پاک، سرمایه‌گذاری‌های زیادی در این حوزه صورت می‌گیرد. پیش‌بینی می‌شود که در آینده نزدیک شاهد توسعه گسترده فناوری‌های Hydrogen و کاهش هزینه‌های آن باشیم. همچنین با توسعه زیرساخت‌های لازم، گاز H2 می‌تواند به یک حامل انرژی مهم در اقتصاد جهانی تبدیل شود.

جهت استعلام قیمت و خرید گاز هیدروژن و سایر گازهای خالص و ترکیبی، با کارشناسان شرکت سپهر گاز کاویان – دارنده گواهینامه ISO17025، آزمایشگاه مرجع اداره استاندارد، مجهز به آزمایشگاه کالیبراسیون و آزمایشگاه آزمون – تماس بگیرید.