هيدروژن سوخت پاك دنيای نوين
ذخيره‌سازي، مهمترين مشكل به‌كارگيري هيدروژن به‌عنوان سوخت
با توجه به اين كه كاربرد گاز هيدروژن يك تحول عمده در بازار انرژي ايجاد كرده و يك گام از سمت روشهاي غيرمتعارف به روشهاي متعارف محسوب مي‌شود، طبيعي است كه مقاومت‌هايي از سوي مردم براي پذيرش مصرف اين گاز به عنوان سوخت در پي داشته باشد.
به گزارش ايسنا، يكي از دلايل بارز اين مقاومت آن است كه به عنوان نمونه مردم بايد در خودروهاي شخصي خود تغييراتي ايجاد كنند كه براي آنها هزينه دارد؛ دوم آن است كه هنوز به در دسترس بودن گاز هيدروژن در جاهاي مختلفي كه مسافرت خواهند كرد، اطميناني ندارند و سوم اين كه هنوز به ايمني مصرف گاز هيدروژن اطميناني نيست كه اين محدوديت‌ها را بايد از طريق انجام كارهاي تبليغاتي، ساخت فيلم هاي مستند و جايگزين كردن گاز هيدروژن به جاي گاز طبيعي به طور تدريجي رفع كرد.
- محدوديت هاي زيربنايي به كارگيري هيدروژن
ساخت واحدهاي شارژ هيدروژن در شهرهاي مختلف يك كار زيربنايي است كه نياز به سرمايه‌گذاري وسيعي دارد. اين موضوع زماني عملي مي‌شود كه از نظر اقتصادي و زيست محيطي امكان استفاده از گازهاي هيدروكربني وجود نداشته باشد. موضوع دوم، ساخت ماشين‌ها و وسايل نقليه عمومي است كه امكان استفاده از گاز هيدروژن در موتور خود را داشته باشند و اين به معني ايجاد خطوط توليد متفاوت در صنايع خودروسازي است.
- ذخيره سازي هيدروژن به همراه خودروها
وسايل نقليه هيدروژني، يكي از كانديداهاي جدي جايگزيني وسايل نقليه با سوختهاي نفتي هستند. وسايل نقليه هيدروژني توانايي استفاده از تكنولوژي پيشرفته را دارند تا كيفيت‌هاي زيست محيطي ايمني و ثبات بازار انرژي را بهبود بخشند؛ به طوري كه عملكرد آنها معادل عملكرد و كاربري وسايل نقليه با سوختهاي بنزيني باشد. بارزترين چالش پيش رو براي اين كار ذخيره سازي مقدار كافي گاز هيدروژن به همراه وسايل نقليه براي مسافت‌هاي نسبتا طولاني در حجم متناسب و معقول است.
انتخاب ظرفيت ذخيره سازي تعيين كننده مدت زمان سوخت گيري مجدد، هزينه ذخيره‌سازي، هزينه اقتصادي مصرف سوخت وسيله نقليه و وسايل پشتيباني لازم موجب افزايش راندمان انرژي هيدروژني مي‌شود.
ذخيره‌سازي هيدروژن از طريق گاز فشرده هيدروژن، ذخيره‌سازي سرد(Cryogenic) هيدروژن مايع و جذب روي هيدرهاي فلـزي(Metal Hydride) امكان پذير است.
ذخيره‌سازي 5 كيلوگرم هيدروژن به صورت گاز فشرده در فشارPsi 3600 به حجمي معادل 320 ليتر نياز دارد كه براي يك وسيله نقليه حجم زيادي است و به لحاظ واحد انرژي معادل 19 ليتر بنزين است. براي وسايل نقليه با پيل سوختي معادل 640 كيلومتر مسافت را در بر مي‌گيرد؛ ولي ذخيره‌سازي بصورت مايع بيشتر مورد توجه قرار گرفته است زيرا به حجم كمتري نياز دارد.
- تحقيقات براي ذخيره سازي هيدروژن
هم اكنون مطالعاتي دردست اجراست كه در صورت به نتيجه رسيدن آنها مي‌توان گاز مايع را در دمايي حدود 20 درجه كلوين (253 - درجه سانتيگراد) و در فشار بالا حدود 3600 psi در مخازن عايق دار ذخيره‌سازي كرد. در اين مخازن حجم مورد نياز براي جرم مشخصي از هيدروژن مايع برابر يك سوم حجم هيدروژن گازي با همان جرم است.
طبق بررسي‌هاي مؤسسه انرژي آمريكا، ظرفيت ذخيره‌سازي هيدروژن با دانسيته حجمي به مقدار 62 كيلوگرم بر متر مكعب مي‌تواند يك هدف تحقيقاتي براي برنامه‌هاي مطالعات هيدروژن به عنوان سوخت در صنعت حمل و نقل باشد. منظور از دانسيته وزني نسبت جرم گاز هيدروژن ذخيره شده به جرم مخزن ذخيره‌سازي با دانسيته حجمي هدف است.
درحال حاضر درايالت شيكاگوي آمريكا برخي از اتوبوس‌هاي شهري از گاز فشرده هيدروژن به وسيله كپسول‌هايي كه به صورت پنهان در سقف آنها نصب شده است، به عنوان سوخت بهره مي‌گيرند. اين موضوع نتوانسته در ظرفيت اتوبوس شهري محدوديتي ايجاد كنند.
بنابراين مهمترين مشكل در ذخيره سازي هيدروژن، كم بودن دانسيته حجمي انرژي سوخت هيدروژن نسبت به سوختهاي پايه نفتي است كه سبب سخت شدن ذخيره‌سازي اين سوخت همراه خودروها شده است.
