مجموعه مقالات تخصصی انرژی MCE نگاهی عمیق‌تر به مباحث پیچیده‌تر انرژی می‌اندازد. موضوعاتی مانند این، ریزشبکه‌ها و اندازه‌گیری انرژی خالص را با جزئیات بیشتر از طریق ما بررسی کنید. سری کارشناس انرژیدنبال نکات اولیه بیشتری هستید؟ به ما سر بزنید سری انرژی ۱۰۱.
سوخت هیدروژنی چیست؟
سوخت هیدروژنی سوختی پاک است که می‌تواند بدون انتشار گازهای گلخانه‌ای تولید شود و در کاربردهای مختلف انرژی مورد استفاده قرار گیرد. این سوخت معمولاً در خودروهای پیل سوختی هیدروژنی به عنوان جایگزینی برای خودروهای برقی استفاده می‌شود. مانند بنزین، هیدروژن را می‌توان به صورت مایع ذخیره کرد و با استفاده از همان فرآیندهای یک پمپ بنزین سنتی به داخل خودرو پمپ کرد. همچنین می‌توان از آن در گرمایش و ذخیره انرژیسوخت هیدروژن را می‌توان از طریق ... ایجاد کرد. چندین فرآیند, از جمله حرارتی، الکترولیتی، خورشیدی و بیولوژیکی. هنگامی که سوخت هیدروژن در یک سلول سوختی مصرف می‌شود، تنها محصول جانبی آن آب است که یک منبع انرژی کاملاً پاک ایجاد می‌کند.
فرآیند حرارتی
فرآیند حرارتی، ۹۵۱TP50T سوخت هیدروژنی تولید می‌کند که امروزه مورد استفاده قرار می‌گیرد. سوخت‌های هیدروکربنی، شامل گاز طبیعی، گازوئیل، زغال سنگ، بیوگاز و سوخت‌های مایع تجدیدپذیر، با بخار اصلاح می‌شوند که با واکنش، هیدروژن تولید می‌کند.
الکترولیز از الکتریسیته برای تجزیه مولکول‌های آب به هیدروژن و اکسیژن استفاده می‌کند. برخلاف فرآیندهای حرارتی، الکترولیز می‌تواند کاملاً از انرژی تجدیدپذیر تغذیه شود و سوختی بدون کربن ایجاد کند که به عنوان هیدروژن سبز نیز شناخته می‌شود.
فرآیند مبتنی بر انرژی خورشیدی
سوخت هیدروژنی خورشیدی را می‌توان به سه روش تولید کرد: باکتری‌های فتوسنتزی هیدروژن تولید می‌کنند، نیمه‌رساناهای تخصصی آب را به هیدروژن و اکسیژن تجزیه می‌کنند، یا انرژی خورشیدی متمرکز، واکنش‌های تجزیه آب را هدایت می‌کند.
فرآیندهای بیولوژیکی
فرآیندهای بیولوژیکی از باکتری‌ها و جلبک‌ها برای تولید هیدروژن از طریق واکنش‌های بیولوژیکی استفاده می‌کنند. برخی میکروب‌ها هیدروژن را به عنوان محصول جانبی متابولیسم خود تولید می‌کنند. آنها این کار را از طریق مصرف زیست توده یا فاضلاب یا استفاده از فتوسنتز انجام می‌دهند.
هیدروژن سبز چیست؟
هیدروژن سبز سوخت هیدروژنی است که از طریق فناوری‌های انرژی تجدیدپذیر تولید می‌شود. الکترولیز با استفاده از انرژی تجدیدپذیر، مولکول‌های آب را به هیدروژن و اکسیژن تجزیه می‌کند و هیدروژن را برای استفاده به عنوان سوخت، جمع‌آوری و ذخیره می‌کند. استفاده از فناوری‌های تجدیدپذیر مانند انرژی خورشیدی، این فرآیند را کاملاً عاری از کربن می‌کند. هیدروژن سبز یکی از جدیدترین ابزارهایی است که در مسیر آینده‌ای بدون کربن در نظر گرفته می‌شود.
در کالیفرنیا، به دلیل تولید بیش از حد انرژی خورشیدی در اواسط روز، هیدروژن سبز جذاب است. این انرژی خورشیدی اضافی می‌تواند برای الکترولیز و ایجاد و ذخیره هیدروژن سبز استفاده شود. برای اطلاعات بیشتر در مورد عرضه بیش از حد انرژی خورشیدی در کالیفرنیا، به صفحه ما مراجعه کنید. کارشناس انرژی: منحنی اردکی پست وبلاگ. خبر خوب این است که هیدروژن سبز به حل منحنی اردک کمک می‌کند. این فناوری نوظهور ذخیره‌سازی انرژی کاربردهای متعددی دارد تا به ما در دستیابی به اهداف کاهش گازهای گلخانه‌ای کمک کند و در عین حال فشار بر شبکه برق را کاهش داده و قابلیت اطمینان شبکه را افزایش دهد.
کاربردهای تبدیل توان به توان
یکی از راه‌های استفاده از هیدروژن سبز، در کاربردهای تبدیل برق به برق است. برای این کاربردها، از برق برای تولید هیدروژن استفاده می‌شود و سپس از هیدروژن برای تولید برق طولانی مدت و قابل توزیع استفاده می‌شود. یک نمونه از هیدروژن سبز تبدیل برق به برق، استفاده از انرژی خورشیدی اضافی تولید شده در طول روز برای تولید سوخت هیدروژن سبز از طریق الکترولیز است. این هیدروژن را می‌توان ذخیره کرد و به عنوان سوخت برای تولید برق از طریق توربین گازی یا پیل سوختی در ساعات اوج تقاضا استفاده کرد. در این حالت، هیدروژن به عنوان نوعی ذخیره انرژی عمل می‌کند و تولید را از زمان‌هایی که نیازی به آن نیست به زمان‌هایی که تقاضا زیاد است، تغییر می‌دهد. کاربردهای تبدیل برق به برق، قابلیت اطمینان شبکه را افزایش داده و نیاز به نیروگاه‌های اوج مصرف گاز طبیعی را در عصر کاهش می‌دهد.
کاربردهای انتقال نیرو
کاربردهای تبدیل انرژی به حمل و نقل، امکان تولید هیدروژن سبز از انرژی خورشیدی و سپس استفاده از آن به عنوان سوخت را فراهم می‌کند. خودروهای پیل سوختی هیدروژنیاین وسایل نقلیه مانند یک وسیله نقلیه بنزینی با سوخت مایع تنها در عرض چند دقیقه ¾ روشن می‌شوند. سوخت هیدروژن از طریق یک سلول سوختی حرکت می‌کند که هیدروژن را به الکترون‌هایی تقسیم می‌کند که برای تأمین انرژی موتور استفاده می‌شوند. تنها گازهای خروجی از این فرآیند آب و گرما هستند.
در حالی که بیشتر سوخت هیدروژنی تولید شده امروزه از فرآیندهایی حاصل می‌شود که نیاز به استفاده از سوخت‌های فسیلی دارند، هیدروژن سبز جایگزینی با انتشار صفر ارائه می‌دهد. خودروهای پیل سوختی هیدروژنی که با هیدروژن سبز کار می‌کنند، خودرویی کاملاً بدون انتشار ایجاد می‌کنند که با انرژی خورشید کار می‌کند.
(تصویر: FCHEA)
