بحران انرژی جهانی در سال جاری، توجه بین‌المللی را به پتانسیل هیدروژن به عنوان جایگزینی برای سوخت‌های فسیلی در کاربردهای صنعتی مختلف از جمله تولید فولاد و حمل و نقل جلب کرده است. هیدروژن سبز، که از انرژی‌های تجدیدپذیر تولید می‌شود، هنوز هم به شدت گران است و این امر محدودیت‌هایی برای مقیاس‌پذیری تجاری آن ایجاد کرده است. در عوض، هیدروژن خاکستری و آبی همچنان به سوخت‌های فسیلی وابسته هستند که بسیاری از بازارهای جهانی در تلاش برای فاصله‌گیری از آن‌ها هستند.
چالش‌های تولید هیدروژن سبز
فرآیند جداسازی هیدروژن از آب هزینه‌بر و انرژی‌بر است و در بسیاری از موارد، تولید هیدروژن سبز استفاده ناکارآمدی از انرژی پاک است که می‌توانست به طور مستقیم مصرف شود. گزارشی از آژانس بین‌المللی انرژی‌های تجدیدپذیر (IRENA) در سال ۲۰۲۲ نسبت به "استفاده indiscriminate از هیدروژن" هشدار داد و پیشنهاد کرد که سیاست‌گذاران باید اولویت‌های رقابتی را به دقت ارزیابی کنند.
بیشتر بخوانید: IMarEST توسعه کد MASS را به چالش می‌کشد
پیشرفت‌های علمی در تولید هیدروژن
به دنبال جنگ ایالات متحده و اسرائیل با ایران، افزایش قابل توجهی در تأمین مالی تحقیقاتی در زمینه هیدروژن به وقوع پیوسته است. به تازگی، تیمی از دانشمندان در دانشگاه ایالتی اورگن مقاله‌ای منتشر کردند که یک روش جدید برای استخراج هیدروژن سبز از آب با استفاده از نور خورشید را توضیح می‌دهد. این روش مبتنی بر شیمی سولفور است و نسبت به روش‌های استاندارد جداسازی هیدروژن با استفاده از برق، سریع‌تر و مؤثرتر است.
کیریاکوس استیلیانو، دانشمند دانشگاه ایالتی اورگن، گفت: "کار ما یک الگوی طراحی برای ایجاد مواد بهتر ارائه می‌دهد که می‌تواند هزینه هیدروژن سبز را کاهش دهد." او افزود: "با تغییر فلز در حالی که باقی‌مانده مواد اساساً مشابه است، متوجه شدیم که چرا برخی نسخه‌های MOF عملکرد بهتری دارند. این یافته‌ها قوانین طراحی جدیدی برای تولید مواد مؤثرتر در تولید سوخت‌های خورشیدی ارائه می‌دهند."
تحولات جدید در صنعت هیدروژن
این کشف در پی پیشرفت دیگری از MIT است که شامل توسعه یک فرآیند الکتروشیمیایی می‌شود که می‌تواند هیدروژن با خلوص بالا را از آمونیاک با هزینه انرژی به مراتب کمتر از روش‌های سنتی "شکستن" که نیاز به دماهای بالای ۵۰۰ درجه سانتی‌گراد دارند، استخراج کند. همچنین، یک مطالعه در چین در ژانویه نشان داد که می‌توان هیدروژن سبز را به‌طور ارزان‌تر و مؤثرتر از طریق استفاده از قندهای زباله‌های کشاورزی به جای اکسیژن در فرآیند جداسازی هیدروژن تولید کرد و هزینه هیدروژن سبز را به ۱.۵۴ دلار به ازای هر کیلوگرم کاهش داد.
شاید بزرگ‌ترین توسعه در صنعت هیدروژن در سال جاری، وعده هیدروژن سفید، یا هیدروژن زمین‌شناسی باشد. این رویکرد به دنبال تولید هیدروژن نیست، بلکه می‌کوشد آن را از جاهایی که به‌طور طبیعی در قشر زمین وجود دارد، برداشت کند. فناوری برای آزادسازی این هیدروژن از سنگ‌هایی که میلیون‌ها سال ذخیره شده‌اند، هنوز در حال توسعه است، اما پتانسیل آن بسیار زیاد است و توجه نهادهایی مانند سرویس زمین‌شناسی ایالات متحده را به خود جلب کرده است.
این سرویس تخمین می‌زند که زمین زیر پای ما انرژی معادل تقریباً ۱۷۰,۰۰۰ سال مصرف نفت جهانی فعلی را در خود دارد. سوال این است که چه مقدار از آن قابلیت استحصال دارد و در چه نقطه قیمتی. آنچه مشخص است این است که پس از سال‌ها رکود، جذابیت هیدروژن پاک دوباره به صحنه بازگشته و شواهد علمی رو به افزایش نشان می‌دهد که یک تحولی در هیدروژن پاک می‌تواند به اشکال مختلفی شکل بگیرد، اما یکی از آن‌ها احتمالاً در نهایت موفق خواهد شد و چشم‌انداز انرژی جهانی را دگرگون خواهد کرد.
بیشتر بخوانید: امضای توافق‌نامه‌های استراتژیک RINA و PTT برای پیشبرد نوآوری و کربن‌زدایی · بانک سرمایه‌گذاری اروپایی ۱۰۰ میلیون یورو برای توسعه بندر کلایپدا تأمین می‌کند
