تحول در حمل و نقل جاده ای با فناوری هیدروژن توسط تیم MIT

تیم MIT ( موسسه فناوری ماساچوست ) قصد دارد حمل و نقل طولانی مدت (با استفاده از کامیون های تجاری) را با فناوری هیدروژن تغییر دهد.

تیمی از محققان موسسه فناوری ماساچوست (MIT) در حال توسعه یک فناوری جدید “مخرب” هستند که نه تنها می تواند حمل و نقل و ذخیره هیدروژن را بهبود ببخشد، بلکه ممکن است به کربن زدایی فشرده ی بخش حمل و نقل طولانی مدت که از  سوخت فسیلی استفاده می کند نیز کمک کند.

این فناوری درخدمت بهبود کارایی حامل های هیدروژن آلی مایع (LOHCs) <که ترکیبات شیمیایی مورد استفاده در زمینه ذخیره سازی و حمل و نقل انرژی می باشند> است.

بطور معمول متشکل از مولکول های آلی غنی از هیدروژن هستند که می توانند گاز هیدروژن را به صورت برگشت پذیر جذب و آزاد کنند، LOHC ها همچنین توانایی ذخیره و انتقال هیدروژن مولکولی را دارند.

چگالی بالای ذخیره هیدروژن LOHC ها ، همراستا با کاهش نگرانی های ایمنی در مقایسه با هیدروژن گازی باعث شده است که آنها برای حمل و نقل و توزیع هیدروژن در مسافت های زیاد، برای کاربردهایی همانند سلول های سوختی و فرآیندهای صنعتی مورد توجه قرار گیرند.

LOHCها در زیرساخت‌های توزیع سوخت عمومی موجود بکار می روند و برای رساندن گاز هیدروژن به جایگاه های سوخت‌گیری استفاده می‌شوند، جایی که فشرده شده و به کامیون‌های مجهز به سلول‌های سوختی یا موتورهای احتراقی تحویل داده می‌شوند.

به گفته محقق ارشد (William H. Green)، این رویکرد به دلیل انتشار گرماگیر هیدروژن و فشرده سازی ها در جایگاه های عمومی، اتلاف انرژی « قابل توجهی » را متحمل می شود.

وظیفه ما در این مورد، بررسی یک برنامه کارآمدتر است که در مورد کامیون‌های مجهز به LOHC که دارای هیدروژن زدایی داخلی هستند می باشد.

این تیم بمنظور انجام این کار قصد دارد سیستم انتقال قدرت کامیون را اصلاح کند تا اجازه دهد هیدروژن درونی از LOHC ها آزاد شود و از گرمای اتلافی خارج شده از اگزوز موتور برای تأمین انرژی فرآیند “هیدروژن زدایی” استفاده کند.

این فرآیند در یک راکتور با دمای بالا اتفاق می‌افتد که به طور مداوم LOHCهای غنی از هیدروژن را از مخزن ذخیره سوخت دریافت می‌کند.

هیدروژن آزاد شده از راکتور پس از عبور از یک سپراتور ( جداکننده ) برای حذف هر گونه LOHC باقی مانده، سپس به موتور تغذیه می شود.

مقداری از هیدروژن در راه رسیدن به موتور به سمت یک محفظه احتراقی تغییر مسیر می دهد تا راکتور را گرم کند که به گفته تیم به تقویت گرمایش راکتور که توسط گازهای خروجی اگزوز موتور ایجاد می‌شود، کمک می‌کند.

سایاندیپ بیس واس که عضوی از تیم تحقیقاتی است اظهار داشت: ما یک گزینه جایگزین ارائه می دهیم که بسیاری از چالش ها را برطرف می کند و به نظر می رسد راهی مناسب و قابل اجرا برای استفاده از هیدروژن در زمینه حمل و نقل می باشد.

هنگامی که هیدروژن از طریق LOHC ها استفاده می شود، مزایای واضحی برای بخش حمل و نقل طولانی مدت وجود دارد، مانند مقیاس پذیری و زمان سوخت گیری سریع. همچنین پتانسیل بسیار زیادی برای بهبود تحویل و سوخت‌گیری برای کاهش بیشتر هزینه ها وجود دارد و مجموعه ما دارد برای انجام این کار تلاش می‌کند.

درحالیکه که صنعت حمل و نقل (که از سوخت هیدروژن استفاده می کند) به رشد خود ادامه می دهد، McKinsey & Co پیش بینی می کند که  تا سال 2035  تعداد  850000 کامیون متوسط و سنگین (که از سوخت هیدروژن استفاده می کنند) در جاده های اروپا تردد خواهند کرد.

در این میان، آنها 6900 متریک کیلوتن هیدروژن در سال مصرف می کنند و به 4800 جایگاه سوخت گیری هیدروژن نیاز دارند. (تن متریک: واحد اندازه گیری برای وزن در تجارت است و هر یک واحد از آن معادل هزارکیلوگرم می باشد).

ترجمه: مهدی محمدی می آبادی