تولید هیدروژن سبز از آلومینیوم بازیافتی و آب

نوآوری در انرژی: تولید هیدروژن سبز از آلومینیوم بازیافتی و آب

مهندسان کانادایی یک رآکتور خودکفای 2 مگاواتی را توسعه داده اند که هیچ گونه آلایندگی، کربن و ضایعات هیدروژنی ای نداشته و این ها را بواسطه آلومینیوم و آب بازیافتی به ثمر می رساند.

از آنجایی که کمپانی ها و کشورها در سرتاسر جهان به دنبال پیشبرد اهداف صفر خالص و انتقال انرژی خود هستند، بسیاری، از استفاده کردن سوخت‌های فسیلی به نفع منابع انرژی سبز خودداری می‌کنند. یکی از منابعی که در سال های اخیر توجه زیادی را به خود جلب کرده است هیدروژن می باشد.

هیدروژن یک منبع سوخت پاک است که فقط به دلیل تولید آب به عنوان فرآورده ی جانبی آن شناخته شده است و نقش ارزشمندی در چندین صنعت مانند حمل و نقل و تولید برق دارد.

اما در حالی که استفاده از هیدروژن هیچ کربنی منتشر نمی کند، فرآیند ساخت آن معمولاً این کار را انجام می دهد. به گفته MIT، تقریباً تمام هیدروژن با استفاده از فرآیندهای مبتنی بر سوخت فسیلی تولید می‌شود که نشان دهنده ی چالش‌های متعددی در ایجاد یک منبع سوخت واقعاً سبز می باشد.

با این حال، تیمی از مهندسان کانادایی در GH Power رآکتوری ساخته اند که امیدوارند این مسائل را مرتفع ساخته و منبعی مناسب برای تولید هیدروژن سبز در مقیاس موردنظر باشد.

این راکتور که آزمایش نهایی فاز دوم را در ژوئن 2023 آغاز کرد و قرار بود عملیات تجاری را در سه ماهه چهارم 2023 آغاز کند، فعالیتی مداوم برای استخراج انرژی بار پایه و هیدروژن، از اکسیداسیون سریع فلز در آب دارد.

به طور مشخص و خاصی، رآکتور 2 مگاواتی GH Power تنها با استفاده از دو ورودی (آلومینیوم بازیافتی و آب)،هیچ گونه انتشار، کربن و ضایعاتی را تولید نمی کند. فلز آلومینیوم به راحتی با آب در دمای اتاق واکنش می دهد و هیدروکسید آلومینیوم و هیدروژن را تشکیل می دهد.

رآکتور فقط به مقدار کمی انرژی برای راه اندازی نیاز دارد، پس از راه اندازی، سیستم یک عملیات متکی به خود را شروع می کند که به یک مولد خالص برق داخل شبکه ای(منبعی مجزا) متصل است.

در گزارش جداگانه ای که توسط MIT منتشر شد، این موسسه همچنین علاقه خود را به تولید هیدروژن از آلومینیوم بازیافتی ابراز کرد و همچنین اعلام کرد که مطالعات خود را در زمینه امکان سنجی و مزایای استفاده از این ” فرآیند تولید انرژی تجدیدپذیر ” انجام داده است.

داگلاس هارت “پروفسور مهندسی مکانیک در MIT”  گفت: اساساً، آلومینیوم به سازوکاری برای ذخیره هیدروژن تبدیل می‌شود که بسیار مؤثر می باشد. با استفاده از آلومینیوم به‌عنوان منبع، می‌توانیم هیدروژن را با چگالی ده برابر، بیشتر از زمانی که آن را به عنوان گاز فشرده ذخیره می کنیم، ذخیره کنیم.

همراه با هیدروژن، رآکتور همچنین گرما و آلومینا سبز با خلوص بالا تولید می کند. حرارت فرایند گرمازایی ( اکسوترمیک ) حاصل از واکنش را می توان برای تولید بخار با کیفیت بالا و آب گرم در کاربردهای صنعتی استفاده کرد. آلومینا می تواند توسط چندین بازار فناوری از جمله نیمه هادی ها، محصولات LED و باتری های لیتیوم یونی استفاده شود.

طبق گفته های GH Power، رآکتور آنها در تولید هیدروژن، 60 درصد ارزان تر از روش های تولید معمولی و در تولید آلومینا سبز، 85 درصد ارزان تر از اکثر فرآیندهای رایج استفاده شده مانند شستشو با اسید هیدروکلریک و هیدرولیز حاصله از تولید آلومینا است.

پروژه رآکتور GH Power با بودجه 2.2 میلیون دلاری فدرال از سوی شورای تحقیقات ملی کانادا، به عنوان بخشی از تعهد Transatlantic  با آلمان، به منظور همکاری در صادرات هیدروژن پاک کانادایی به اروپا پشتیبانی می شود.

بودجه ذکر شده به حمایت از تحقیقات مداوم در مورد ترکیب سوخت بهینه برای رآکتور و پالایش نهایی آلومینای خود با خلوص بالا کمک می کند.

Jonathan Wilkinson “وزیر منابع طبیعی” اظهار داشت: ایجاد پتانسیل هیدروژنی، بخش مهمی از برنامه دولت ما برای آینده اقتصادی پایداراست ،آن هم نه فقط برای فرصت های داخلی بمنظور کاهش انتشار گازهای گلخانه ای، بلکه بدلیل پتانسیل آن به عنوان یک فرصت صادراتی (به منظور ارائه انرژی پاک به کشورهای سراسر جهان).

ترجمه: مهدی محمدی می آبادی