دستاوردها و چالش های فناوری های هیدروژن

Publish Year: 1399
نوع سند: مقاله کنفرانسی
زبان: Persian
View: 657

This Paper With 14 Page And PDF and WORD Format Ready To Download

  • Certificate
  • من نویسنده این مقاله هستم

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این Paper:

شناسه ملی سند علمی:

H2FC05_031

تاریخ نمایه سازی: 26 تیر 1400

Abstract:

امروزه پیامدهای ناشی از بحرانهای جهانی انرژی و زیست محیطی و مصرف سوختهای فسیلی از جمله پدیده گرمایش زمین، آلودگی هوا و انتشار گازها ی سمی و آلاینده ، تغییرات اقلیمی ، احساس عدم امنیت انرژی و تجدیدناپذیری سوختهای فسیلی ، لزوم دستیابی به یک حامل انرژی پاک و تمام نشدنی کارآمد و سازگار با محیط زیست و قابل استفاده و دسترس در همه جا را ضروری ساخته است. هیدروژن که فراوان ترین عنصر کائنات و دومین عنصر فراوان روی زمین است ، می تواند به عنوان سوخت ایده آل آینده ، در موتورهای احتراق داخلی و یا برای تولید برق در پیلهای سوختی مورد استفاده قرار گیرد . جایگزینی سوخت هیدروژن تولیدی بشر با سوختهای فسیلی ، با انتشار کمتر آلاینده ها و گازهای گلخانه ای بسته به فناوریهای مورد استفاده در تولید هیدروژن ، می تواند پیشرفت های اساسی در رفع بحران جهانی انرژی و بحران جهانی زیست محیطی ایجاد نماید. خودروهای پیل سوختی هیدروژنی توان بالایی در کاهش مصرف انرژی و انتشار دی اکسید کربن دارند. اما برخی ویژگیهای این گاز و چالشهای موجود بر سر راه فناوریهای تولید ، ذخیره سازی و انتقال و توزیع آن ، تاکنون از گسترش بازار پیلهای سوختی جلوگیری نموده است. هیدروژن نه یک منبع انرژی بلکه یک حامل انرژی است که انرژی را ذخیره نموده و تحویل می دهد. هیدروژن را می توان با استفاده از منابع انرژی متنوع و فراوان (شامل سوختهای فسیلی مانند گاز طبیعی و ذغال سنگ) ، منابع انرژی تجدیدپذیر(مانند خورشیدی ، باد و زیست توده) ، و انرژی هسته ای تولید نمود. ذخیره سازی هیدروژن یک فناوری مهم در راستای نیل به اقتصاد جهانی مبتنی بر سوخت هیدروژن است و در حال حاضر مخازن پرفشار و مخازن هیدروژن مایع برای آزمایشات جاده ای به کار می روند . اما این فناوری ها تمامی نیازهای آینده خودروهای پیل سوختی را تامین نمی کنند. روش دیگر ذخیره سازی ، آلیاژهای جاذب هیدروژن می باشد که مدتهاست در دست تحقیق و بررسی قرار دارد. اما این فناوری نیز در کاربردهای خودرویی ، دارای مشکلاتی مانند ویژگیهای تخلیه دمای پایین و قابلیت شارژ سریع با توجه به واکنش حرارتی آن می باشد. ایده های جدیدی نیز جهت ترکیب هیدریدهای فلزی و فشار بالا مورد آزمایش قرار گرفته است که بسیاری از مشکلات را می تواند حل نماید و عملکرد و دانسیته وزنی را بهبود بخشد . در این مقاله به بررسی وضعیت موجود ودستاوردهای فناوری های تولید ، ذخیره سازی ، توزیع و انتقال هیدروژن و چالشهای اساسی پیش روی این فناوریها می پردازیم.

Authors

سعید بهنام

پژوهشکده مطالعات فناوریهای نوین ، سازمان پژوهشهای علمی و صنعتی ایران

طاهره میرعمادی

پژوهشکده مطالعات فناوریهای نوین ، سازمان پژوهشهای علمی و صنعتی ایران