هیدروژن چگونه به زیرساخت انرژی آینده تبدیل می‌شود؟ بررسی راهکارهای ذخیره‌سازی

به گزارش زیست آنلاین،هیدروژن در سال‌های اخیر به یکی از اصلی‌ترین گزینه‌ها برای گذار به نظام‌های انرژی پاک تبدیل شده است. این ماده به‌عنوان یک «حامل انرژی»، امکان ذخیره انرژی تولیدشده از منابع نوسانی مانند خورشید و باد را فراهم می‌کند و می‌تواند نقشی حیاتی در کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای ایفا کند. با این حال، استفاده گسترده از این سوخت با چالش‌های فنی جدی در حوزه ذخیره‌سازی روبه‌رو است.

چالش‌های فنی ذخیره‌سازی هیدروژن
بر اساس پژوهش انجام‌شده توسط نگار شاهدعلی و همکارانش در دانشکده مهندسی شیمی و نفت دانشگاه تبریز، هیدروژن به‌رغم داشتن چگالی انرژی وزنی بالا، از چگالی حجمی پایینی برخوردار است. این ویژگی باعث می‌شود نگهداری مقادیر زیاد آن نیازمند فناوری‌های پیچیده، عایق‌بندی‌های خاص و زیرساخت‌های ایمن باشد. نفوذپذیری بالا و اندازه کوچک مولکول‌های هیدروژن نیز از جمله موانع فنی است که استفاده از خطوط لوله موجود را با محدودیت مواجه می‌کند.

دسته‌بندی روش‌های ذخیره‌سازی
این مطالعه مروری که در «فصلنامه مهندسی گاز ایران» منتشر شده است، روش‌های ذخیره‌سازی را به دو دسته اصلی تقسیم می‌کند:
۱. روش‌های فیزیکی: شامل فشرده‌سازی گاز، مایع‌سازی یا نگهداری به‌صورت فوق‌بحرانی.
۲. روش‌های مبتنی بر مواد: استفاده از حامل‌های آلی مایع، هیدریدهای فلزی و سایر سوخت‌های توان‌زا.
پژوهشگران تأکید دارند که هیچ راهکار واحدی برای تمام کاربردها وجود ندارد؛ انتخاب روش مناسب به فاکتورهایی مانند حجم ذخیره‌سازی، مدت نگهداری و نوع کاربری نهایی (صنعت، حمل‌ونقل یا تولید برق) بستگی دارد.

لزوم توسعه زیرساخت‌ها و استانداردهای ایمنی
یافته‌های این تحقیق نشان می‌دهد که برای عملیاتی کردن زنجیره ارزش هیدروژن، صرفاً کاهش هزینه تولید کافی نیست. ایجاد مخازن ایمن با هزینه‌های رقابتی، بهبود ترمودینامیک فرایندهای جذب و آزادسازی هیدروژن، و مهم‌تر از همه، بومی‌سازی استانداردهای ایمنی، از پیش‌شرط‌های اصلی توسعه این فناوری در کشور است. این پژوهش بر این باور است که با توسعه مواد نوین و بهینه‌سازی زیرساخت‌های انتقال، هیدروژن می‌تواند جایگزینی مطمئن برای سوخت‌های فسیلی در آینده‌ای نزدیک باشد./ایسنا