მწვანე წყალბადი
არსებულ რეალობაში გლობალური ენერგო გადასვლა იმდენად ფართომასშტაბიანია, რამდენადაც მსოფლიოს არ ახსოვს ინდუსტრიული რევოლუციის (1800-იანი წლები) შემდეგ.
მაშინ, როდესაც ბუნებრივი აირი,ნავთობი და ქვანახშირი კვლავ ითვლიან მსოფლიო ენერგეტიკული მოხმარების 75% წილს, ახალი ენერგო რესურსების გზები ინტენსიურად იძენენ აქტუალობას, რომელთაგან ერთ-ერთი მწვანე წყალბადია.
დღესდღეობით არსებულ პროგნოზებზე დაყრდნობით, მწვანე წყალბადი შეიძლება ეკონომიკურად გამართლებული და განხორციელებადი იყოს, როგორც საყოველთაოდ ხელმისაწვდომი ენერგეტიკული რესურსი, უკვე მომდევნო დეკადაში. მისი ერთ-ერთი უმთავრესი უპირატესობა საწვავთან მიმართებაში არის ის, რომ წყალბადს სამჯერ მეტი სიმკვრივე აქვს და არის წარმოებული განახლებადი ენერგიის წაროებიდან. მას დღეს არსებულ ბატარეებზე დიდი სიმკვრივეც აქვს რაც ნიშნავს, რომმ წყალბადზე მომუშავე მანქანები გაცილებით მსუბუქები იქნებიან ვიდრე ლითიუმის ბატარეებზე მომუშავე მანქანები. ხოლო წინასწარმა ტესტებმა, მწვანე წყალბადის საწვავისა, საკმაოდ დამაიმედებელი რეზულტატები აჩვენა.
ასე რომ, გამომდინარე ზემოთქმულიდან, ჩნდება კითხვა, რა უნდა მოხდეს მომავალში, რომ მწვანე წყალბადმა ჩვენს ყოველდღიურობაში შემოაბიჯოს?
რა არის მწვანე წყალბადი?
ცნობილია, რომ წყალბადი ყველაზე გავრცელებული ელემენტია სამყაროში, მიუხედავად ამისა ის იშვიათად გვხვდბა, როგორც სუფთა გაზი თითქმის არარსებულია. ის ძირითადად მოიპოვება კომბინაციაში სხვა ელემენტებთან, მაგალითად ჟანგბადთან, ელემენტების განცალკევება კი მოითხოვს ენერიას, მაგრამ აგრეთვე ენერგიის გამომუშავება ხდება მათი შეერთების დროს.
ელექტროლიზი ყველაზე გავრცელებული და მიღებული გზა არის, წყლის მის შემადგენელ ნაწილებად დაშლისთვის.
მწვანე წყაკბადის კიდევ ერთი სარგებელი მის უნივერსალურ ბუნებაშია, ეს ნიშნავს, რომ ის შეიძლება გამოყენებული იქნას ენერგეტიკის სხვადასხვა სეგმენტში, როგორც ენერგიის შემნახველი, როგორც უშუალოდ საწვავი, ან თვითონ რესურსი სუფთა ენერგიისა.
რათქმაუნდა მწვანე წყალბადი არ განირჩევა სხვა წყალბადისგან, ერთადერთი სხვაობა ფერში გამოწვეულია გზით, რომლითაც ის იწარმოება. იმისათვის რომ წყალბადი კლასიფიცირდეს მწვანედ, ენერგიის წყარო ელექროლიზის პროცესისთვის უნდა იყოს სუფთა, განახლებადი ენერგო რესურსი, როგორც ჰიდრო, მზისა თუ ქარის ენერგიებია.
ოფიციალურად, ელექტროლიზი პირველად აღმოჩენილი იყო 1800 წელს ინგლისელი მეცნიერის, ვილიამ ნიკოლსონის და ენტონი კარლისელის მიერ. სამი დეკადის შემდეგ, მაიკლ ფარადეიმ უზრუნველყო საზოგადოება მათემატიკური ახსნით ამ ფენომენისა, საკუთარ „two laws of elecrolysis”.
პროცესი მოიცავს ელექტრო ტალღის გამოყენებას არასპონტანური რეაქციის გამოსაწვევად სხვა სიტყვებით, რეაქციისა, რომელსაც ჭირდება ენერგიის წყარო.
1938 წლისთვის პირველი საწვავი წყალბადის უჯრედისი იყო შექმნილი რათა უზრუნველყო ელექტროენერგია, და 1960 წლისთვის წყალბადის საწვავის მოლეკულები უკვე გამოიყენებოდა აპოლოსა და ჯემინის კოსმოსური მისიებისთვის.
არის მწვანე წყალბადი სუფთა ენერგეტიკის მომავალი?
ამერიკის შეერთებული შტატების ენერგეტიკის დეპარტამენტის გათვლით, ქვეყანაში 10 მილიონი მეტრი/ტონა წყალბადისა არის წარმოებული ყოველ წელს. აგრეთვე 1600 მილი მილსადენისა და საკმაოდ დიდი საწარმოები არსებობს თითქმის ყველა შტატში.
მაგრამ, ყურადსაღებია ფაქტი, რომ წყალბადის უდიდესი ნაწილი ნაცრისფერი წყალბადის ფორმით არის წარმოდგენილი და გამოიყენება ნავთობის გადამუშავებასა და სასუქის წარმოებაში.
DNV ( დამოუკიდებელი დარწმუნებისა და რისკის მართვის პროვაიდერი) ვარაუდობს, რომ წყალბადის წილი ენერგეტიკაში მხოლოდ 0.5% იქნება 2030 წლისთვის და უკვე 5% 2050 წლისთვის. მიუხედავად ამისა, პარიზის კონვექციის თანახმად წყალბადის წილი უნდა გასამმაგდეს და მოთხოვნის 15%ს-ს მიაღწიოს საუკუნის შუაწელისთვის.
ერთი გამორჩეული წინაღობა, მწვანე წყალბადის მიმღებლობისთვის არის უსაფრთხოება. წყალბადი არატოქსიკური, მაგრამ სწრაფ-აალებადია და მალფეთქებადი ვიდრე ბუნებრივი აირი ან ბენზინი. აქედან გამომდინარე ვენტილაცია და გაჟონვის დეტეკტორები აუცილებელია წყალბადის ინფრასტრუქტურისთვის.
აღსანიშნავია ისიც, რომ წყალბადი უკვე უსაფრთხოდ გამოიყენება რიგ შემთხვევებში, მათ შორის კოსმოსური რაკეტების საწვავი, გაზის ქსელები, და არის უმტკვინეულოდ ტრანსპორტირებულ-შენახული, როგორც თხევად, ისე აირის ფორმებში.
თუმცა მნიშვნელოვანია, რომ დაიხვეწოს ტრანსპორტირების მეთოდები, რომ წყალბადის ტრანზიტი მოხდეს ნაკლებად ხარჯიანი ლოკაციებიდან მჭიდროდ დასახლებულ წერტილებში.
შეიძლება მწვანე წყალბადი გამოყენებული იყოს საწვავად მომავალში?
ცნობილია მიმდინარეობს მუშაობა წყალბადის მიქსის შესაქმნელად არსებულ საწვავის მიმწოდებელ ქსელებში.
HyGrid არის პროექტი, ლონგ აილენდზე, ნაციონალური ელექტროგადამცემი ქსელის მიერ ინიცირებული, რომელიც მიზნად ისახავს მწვანე წყალბადის 20 %-იანი ნაზავის დისტრიბუციას სისტემაში ბუნებრივ აირთან ერთად. საპილოტე ჩვენება გამოყენებული იქნება, რეგიონის 800მდე სახლის გასათბობად და 10 მუნიციპალური მანქანის საწვავად.
მსგავსი პროექტები გააგრძელებს, მწვანე წყალბადის უსაფრთხოებისა და ეფექტურობის გამოცდას, ნაციონალურმა ენერგეტიკის დეპარტამენტმაც დაიწყო კოლაბორაცია ე.წ. H2USA, რათა ფოკუსირდნენ განახლებულ, დახვეწილ წყალბადის ინფრასტუქტურაზე, წყალბადის ტრანსპორტირებისა და შენახვის მხარდასჭერად.
მსოფლიოს უდიდესი ელექტროლიზის დანადგარის მწარმოებელი, NEL, აცხადებს, რომ წყალბადის წარმოებას შეუძლია მიაღწიოს თანაფარდობას წიაღისეულ საწვავებთან უკვე 2025 წლისთვის, და ნაციონალური ენერგეტიკის დეპარტამენტი აქვეყნებს გეგმას რათა ფასი წყალბადისა, დაიწიოს 1$-მდე კილოგრამზე, მომდევნო დეკადისთვის.
გადასვლა მწვანე წყალბადზე, როგორც ახალ განახლებად წყაროზე სწრაფად არ მოხდება, ზოგადად, როგორც ენერგო გადასვლები, ძირითადად მათ სჭირდებათ გარკვეული დრო. 60 წელიწადზე მეტი, დაწყებული მისი წარმოჩენიდან, 1840-1900, დასჭირდა ქვანახშირს, რომ მსოფლიოს ენერგეტიკული მიწოდების 5% დან 50%-მდე გაზრდილიყო. ამასობაში, 60 წელი, 1930-დან 1990-მდე, ბუნებრივმა აირმა მიაღწია მხოლოდ 20%-ს. დრო დასჭირდება „მწვანე წყალბადის გადასვლასაც“..
