فرآیند تبدیل متانول به هیدروژن به قلم اسدالله غلامپور

اسدالله غلامپور

به گزارش سرویس انرژی پایگاه خبری منبع خبر براساس مقاله ای از دکتر اسدالله غلامپور، هیدروژن به عنوان یکی از مهمترین مواد شیمیایی تولید شده و مورد استفاده در سطح جهانی در کاربردهای کلیدی، مانند پالایش نفت، صنعت کود (به عنوان مثال، تولید آمونیاک)، تولید متانول، علاوه بر کاربردهای آن در بخش های مختلف مواد شیمیایی دیگر، در نظر گرفته می شود. نکته منحصر به فرد دیگر در مورد هیدروژن این است که می توان از آن به عنوان یک سوخت پاک استفاده کرد. به عنوان مثال، هنگامی که هیدروژن در یک پیل سوختی استفاده می شود، انرژی (الکتریکی) و آب بدون انتشار دی اکسید کربن (CO2) تولید می کند. از این رو، گاز می تواند به عنوان یک منبع انرژی در سیستم های یکپارچه انرژی پاک و حمل و نقل خودکار استفاده شود. نکته قابل توجه در مورد هیدروژن این است که چگالی انرژی بسیار بالایی دارد (انرژی در واحد وزن) و مانند سایر سوخت‌ها می‌تواند به عنوان یک منبع شیمیایی یا انرژی از مکانی به مکان دیگر ذخیره و حمل شود. این ویژگی ها هیدروژن را به سوختی جذاب برای حمل و نقل و تولید برق تبدیل می کند. با این وجود، اجرای کامل طرح‌های تجاری‌سازی هیدروژن به‌عنوان منبع انرژی مستلزم سرمایه‌گذاری‌های پرهزینه در زیرساخت‌های تامین گاز هیدروژن (سیستم‌های حمل و نقل، توزیع، و سوخت‌رسانی) بر اساس سرمایه‌گذاری یک‌باره و همچنین هزینه‌های مکرر (هزینه‌های عملیاتی) است. چنین زیرساختی در حال حاضر کمیاب است. ذخیره سازی، حمل و نقل و توزیع پرهزینه هیدروژن به مشتریان از این واقعیت ناشی می شود که چگالی انرژی حجمی هیدروژن در بین سوخت ها کمترین است. نسبت حجم به جرم زیاد هیدروژن یک گلوگاه و چالش بزرگ برای تجاری سازی در مقیاس بزرگ آن است، زیرا گاز یا باید تا فشارهای بسیار بالا فشرده شود، در نتیجه نیاز به تجهیزات ذخیره سازی و حمل و نقل حجیم دارد، یا به مایع تبدیل شود، که به تجهیزات بسیار پیچیده نیاز دارد و دستگاه های گران قیمت سایر تکنیک های ذخیره سازی هیدروژن مانند ذخیره سازی به عنوان هیدریدهای فلزی در حال حاضر جدید هستند و قبل از آماده شدن برای تجاری سازی نیاز به کار گسترده تری دارند. نتیجه خالص همه موارد فوق این است که هیدروژن که به عنوان یک کالای شیمیایی یا سوخت تحویل می شود، هزینه کلی بسیار بالاتری برای مشتریان بر اساس هر پوند نسبت به سایر سوخت ها دارد. علاوه بر هزینه خرید بالا، ایمنی در ذخیره سازی گاز فشرده، به ویژه در داخل هواپیما، برخی دیگر از نگرانی های اصلی هستند که نیاز به رفع کامل دارند. به دلایل فوق، وسایل دیگری برای انتقال هیدروژن در نظر گرفته شده است که در میان آنها انتقال هیدروژن به صورت متانول یا آمونیاک قابل توجه است. یک مسیر انتقال کامل برای هیدروژن، در این مورد، شامل تولید متانول (یا آمونیاک) از یک منبع هیدروژن در یک مکان (منطقه)، و سپس انتقال آن (متانول برای این بررسی) به مکان دیگری که هیدروژن مورد نیاز است، خواهد بود. در نهایت متانول منتقل شده را به هیدروژن تبدیل می کند.