Dinya zû diguhere, û awayê ku em jiyana xwe bi hêz dikin bi wê re diguhere. Wekî xwedan kargehek li Chinaînê bi heft xetên hilberînê yên ku ji gazên pîşesaziyê re hatine veqetandin, ez, Allen, bi salan li pêşkeftina pîşesaziyê temaşe kir. Em ji sotemeniyên kevneşopî dûr dikevin û ber bi asoyek paqijtir ve digerin. Ew aso bi ronahiyê ye enerjiya hîdrojenê. Ev gotar ji bo serokên karsaziyê yên mîna Mark Shen-biryar, mirovên pêşeroj-hizir ên ku dixwazin gwîz û guhên vê veguheztinê fam bikin, hatî nivîsandin.

Çima divê hûn vê bixwînin? Ji ber ku têgihiştin enerjiya hîdrojenê ne tenê rizgarkirina gerstêrkê ye; ew li ser karsaziya zîrek e. Em ê teknolojiyên krîtîk ên li paş vekolînin hilberîna hîdrojenê û ya tankên hilanînê ku wê gengaz dike. Em ê bikevin nav cîhana tevlihev a depokirina enerjiyê û ya teknolojiya hilanînê ku ew ewle dike. Ji teknolojiyên hilanîna hîdrojenê çawa hîdrojena pêçandî pêşkeftî kirin hilanîna hîdrojenê ya tansiyona bilind çareseriyê, em ê her tiştî veşêrin. Em ê lê binêrin tanka hîdrojenê di ronahiyek nû de, têgihiştina cureyên hîdrojenê pergalên ku dê pêşerojê hêz bikin sîstema enerjiyê. Ev nexşeya weya rê ye aboriya hîdrojenê.

Enerjiya hîdrojenê çi ye û çima ji bo pêşerojê krîtîk e?

Enerjiya hîdrojenê bi gelemperî jê re sotemeniya pêşerojê tê gotin, lê ew bi rastî an e hilgirê enerjiyê. Ev tê vê wateyê ku ew enerjiyê diparêze û dihejîne, mîna ku pîlê çêdike, li şûna ku wê ji sifrê mîna neft an komirê çêbike. Enerjiya hîdrojenê paqij e. Dema ku hûn wê di nav a hucreya sotemeniyê, tenê exozê ava paqij e. Ji bo cîhanek ku hewl dide qirêjiyê kêm bike, enerjiya hîdrojenê mucîzeyek e.

Lê çima her kes behsa wê dike enerjiya hîdrojenê niha? Ji ber ku em hewceyê a hilgirê enerjiya paqij ku dikare hilgirtina giran bike. Pîl ji bo otomobîlan pir mezin in, lê ji bo kamyonên mezin, keştî û balafiran pir giran in. Enerjiya hîdrojenê di pakêtek ronahiyê de gelek punç vedihewîne. Ew bilind e dendikên enerjiyê bi giranî. Ev dike enerjiya hîdrojenê hevkarê bêkêmasî ji bo enerjiya nûjenkirî çavkaniyên wek ba û rojê. Em dikarin hêza rojê ya zêde bikar bînin da ku hîdrojenê çêbikin, hilînin, û paşê wê bikar bînin enerjiya hîdrojenê dema ku roj nebiriqîne.

Ji bo karsaziyên mîna yên min û we, enerjiya hîdrojenê di zincîra peydakirinê de guherînek mezin nîşan dide. Em ber bi tevgerê ve diçin enerjiya domdar ku enerjiya hîdrojenê roleke navendî dilîze. Pejirandin enerjiya hîdrojenê ne tenê trendek e; ji bo a pêşeroja enerjiya domdar. Gava ku em lê dinêrin nirxandina hîdrojenê wekî çavkaniyek cîhanî, eşkere ye ku enerjiya hîdrojenê li vir e ku bimîne.

Hilberîna Hîdrojenê Çawa Dixebite ku Aboriya Kesk Bixebitîne?

Berî ku em karibin wê hilînin, divê em wê çêbikin. Hilberîna hîdrojenê di zincîrê de gava yekem e. Niha piraniya hîdrojenê ji gaza xwezayî tê çêkirin. Ev erzan e, lê karbondîoksîtê çêdike. Lêbelê, pîşesazî ber bi pêşbaziyê ve diçe hîdrojena kesk. Ev e hilberîna hîdrojenê bikaranîna av û elektrîkê ji çavkaniyên nûjenkirî.

Di kargeha min de, em fam dikin ku kalîteya gazê girîng e. Hilberîna hîdrojenê divê paqij be, bi taybetî ji bo bikaranîna di a hucreya sotemeniyê ya hîdrojenê. Nepakîyên piçûk jî dikarin a hucreya sotemeniyê. Ji ber vê yekê ye hilberîna hîdrojenê teknolojiyên pêşketîtir dibin. Em elektrolyzeran bikar tînin da ku avê di nav oksîjen û hîdrojenê de parçe bikin. Ev enerjiya paqij û domdar rêbaza dilê pêşerojê ye aboriya hîdrojenê.

Lê belê hilberîna hîdrojenê tenê nîvê şer e. Dema ku hûn gazê çêbikin, divê hûn li cîhek bikin. Hûn hewce ne a sîstema hilanînê. Ev der cihê ku dijwar e. Hîdrojen hêmana herî sivik a gerdûnê ye. Dixwaze bireve. Girêdana bi bandor hilberîna hîdrojenê bi bandor çareseriyên hilanîna hîdrojenê mifteya çêkirina tevahiyê ye sîstema enerjiyê kar. Bê depo baş, hilberîna hîdrojenê tê îsraf kirin.

Cûreyên Sereke yên Teknolojiyên Hilberîna Hîdrojenê Îro Berdest Çi ne?

Ji ber vê yekê, em ê çawa vê gaza sivik li yek cîhek biparêzin? Sê sereke hene teknolojiyên hilanîna hîdrojenê: gaz, şil û hişk. Her yek rêbaza hilanînê başî û xerabiyên xwe hene. Ya herî gelemperî teknolojiya hilanînê e hilanîna hîdrojenê ya gazê. Ev tê de kişandina gazê di nav de ye tankên hilanînê di zextên pir bilind de.

Rêbaza duyemîn e hilanîna hîdrojena şil. Ger hûn hîdrojenê heta -253°C sar bikin, ew dibe şilek. Ev dihêle hûn di heman cîhê de pir zêde hîdrojenê hilînin. Lêbelê, girtina wê sar gelek enerjiyê digire. Ev depokirina şilê bi piranî ji bo roketên fezayê an veguheztina pispor tê bikar anîn.

Ya sêyemîn, û ya herî futurîst e depoya solid-dewletê. Ev bikar tîne materyalên hilanîna hîdrojenê ji bo ku gazê mîna spongê bikişîne. Ev pir ewle ye, lê tank dikarin giran bin. Wekî ku em lêkolîn dikin teknolojiyên hilanîna hîdrojenê, divê em giranî, lêçûn û ewlehiyê hevseng bikin. Ji bo karanîna pîşesaziyê, mîna ya ku Mark dikire, hîdrojena pêçandî bi hêz tanka hîdrojenê standard e. Ya herî mazin e teknolojiya hilanîna hîdrojenê em niha hene.

Tankên hilanînê yên hîdrojenê bi rastî çawa dixebitin?

Werin em kûrtir bikolin hîdrojena pêçandî. Bifikirin ku hûn hewl didin ku kîsekî xewê têxin nav kîsekî piçûk. Pêdivî ye ku hûn bi zorê bikişînin. Ya ku em pê dikin ev e hilanîna hîdrojenê ya pêçandî. Em kompresoran bikar tînin da ku gazê bi zorê di nav a tanka hîdrojenê. Ev ne tenê tankên normal in; ew in firaxên zextê dîzaynkirin ku li hember hêzek mezin bisekinin.

Em vê zextê bi "bar" dipîvin. Tireyek otomobîlek standard bi qasî 2 bar e. Hîdrojena pêçandî tank bi gelemperî li 350 bar an jî 700 bar dixebitin! Yanî 700 qatê zexta atmosferê ye. Li ser van zextan, gaza hîdrojenê ji bo ku bikêr be têra xwe qalind dibe. Ev hilanîna hîdrojenê ya tansiyona bilind destûrê dide a wesayîta elektrîkê ya hucreya sotemeniyê (FCEV) bi sedan mîl ajotin.

Ew pergala hilanîna hîdrojenê di wesayitek an kargehek de divê bi hêz be. Pergalên hilanîna hîdrojenê yên pêçandî valves û rêgezên pêşkeftî bikar bînin da ku herikê kontrol bikin. Dema ku hûn valve vedikin, hîdrojena pêçandî bi lez û bez derdikeve, amade ye ku were bikar anîn. Ew têgehek hêsan e, lê endezyariya li pişt van tankên hilanîna hîdrojenê yên tansiyona bilind pir rast e. Divê em piştrast bikin ku her tanka hîdrojenê ewle û pêbawer e.

Hilberîna Hîdrojena Hêvî çi ye û kengê tê bikar anîn?

Depokirina hîdrojena avî şampiyonê giraniya enerjiyê ye. Bi zivirandina gazê di şilekê de, em qelewbûna wê pir zêde dikin. Ev tê vê wateyê ku em dikarin bêtir enerjiyê di piçûkan de bicîh bikin tankên hilanînê. Ev ji bo serîlêdanên ku cîh lê sînorkirî ye, lê ji we re gelek hêz hewce ye, mîna di asmanî an barkêşiya giran de.

Lêbelê, hilanîna hîdrojena şil xapînok e. Hûn hewceyê "kryogenîk"ek taybetî ne tanka hîdrojenê. Ev tank mîna super-termosê tevdigere. Ew xwedan qatên îzolasyonê ye ku germê ji holê rabike. Ger hîdrojen piçekî jî germ bibe, dîsa vedigere gazekê û fireh dibe. Ji vê re "boil-off" tê gotin. Birêvebirina vê kelijandinê di nav de dijwariyek mezin e tankên hilanîna hîdrojena şil.

Tevî dijwariyan jî, hilanîna hîdrojena şil ji bo cîhanê girîng e dabînkirina hîdrojenê. Keştiyên ku li ser okyanûsan mîqdarên mezin hîdrojenê hildigirin dê belkî bikar bînin depokirina şil. Ew awayê herî bikêr e ku meriv mîqdarên mezin li dûrên dirêj biguhezîne. Ji bo a aboriya hîdrojenê ji bo ku em gerdûnî bibin, pêdivî ye ku em serwer bibin depokirina hîdrojena şil. Ew temam dike depoya gazê ya pêçandî bi birêvebirina rêwîtiya dûr û dirêj.

Ma Materyalên Rewşa Zehf dikarin Şoreşa Hilberîna Hîdrojenê Bikin?

Ger hewcedariya me bi tansiyona bilind an sarbûna zêde tune be, çi dibe? Ew soza ye depoya solid-dewletê. Di vê rêbazê de, em materyalên taybetî, wekî hîdroyên metal, bikar tînin hîdrojenê hilîne. Ew molekulên hîdrojenê bi rastî bi atomên metalê ve girêdayî ye. Mîna ku metal hîdrojenê "diqulipîne" ye. Ev hilanîna hîdrora metal pir ewledar e ji ber ku hîdrojen di avahiya hişk de girtî ye.

Ji bo derxistina hîdrojenê, hûn tenê materyalê germ dikin. Ev gazê derdixe. Ev rêbaza hilanîna hîdrojenê bilind pêşkêş dike dendika enerjiya volumetric, wateya ku hûn dikarin gelek hîdrojenê li cîhek piçûk bêyî zexta bilind pak bikin. Depoya hîdrojenê ya hîdrojena metal ji bo serîlêdanên stasyonî, mîna hêza paşvekişandinê ji bo avahiyek mezin e.

Lêbelê, materyalên giran in. A tanka hîdrojenê bi toza metal dagirtî ji tankek gazê ya sade pir girantir e. Ev dike depoya solid-dewletê kêmtir îdeal ji bo cars. Lê lêkolîner li ser nû dixebitin materyalên ji bo hilanîna hîdrojenê yên ku siviktir in û zû tijî dibin. Ev qada ji teknolojiyên hilanîna hîdrojenê balkêş e ji ber ku ew gelek fikarên ewlehiyê yên ku bi zexta bilind ve girêdayî ne çareser dike.

Çi Materyal ji bo Avakirina Tankên Hilberîna Hîdrojenê yên Bi Zexta Bilind têne bikar anîn?

Ger hûn ê gazê di 700 bar de hilînin, hûn nekarin tenekeyek kevn a ziravkirî bikar bînin. Hilberîna hîdrojenê ya tansiyona bilind pêdivî bi materyalên nûjen heye. Çar cureyên sereke hene tanka hîdrojenê sêwiranan, wekî Tîpa I heya Tîpa IV têne dabeş kirin.

Tîpa I ji hemû pola hatiye çêkirin. Giran e lê erzan e. Ya ku em pir caran ji bo stasyonê bikar tînin ev e depoya gazê di kargehan de. Tîpa II xwedan xêzek pola ye ku bi fiberglassê hatî pêçandin. Ew hinekî siviktir e. Tîpa III xwedan xêzek aluminiumê ye ku di fîbera karbonê de pêça ye. Niha em dikevin nav axa teknolojiya bilind.

Ya herî pêşketî Tîpa IV e tanka hîdrojenê. Ev tank xwedan xeteyek plastîk e ku bi fiber karbonê ve hatî pêçandin. Ew pir bi hêz û pir sivik e. Ev e tanka hîdrojenê di modern de tê bikaranîn wesayîtên hucreya sotemeniya hîdrojenê. Fîbera karbonê hêza girtina xwe peyda dike hîdrojena pêçandî, dema ku plastîk gazê di hundurê xwe de digire. Vana teknolojiyên tank biha ne, lê ji bo wan girîng in enerjiya hîdrojenê şoreş. Wekî çêker, ez daxwaziya van pêkhateyan dibînim firaxên zextê her sal mezin dibe.

Em Çawa Ewlehî û Kêmbûna Hîdrojenê ya Di Tankan de Dinirxînin?

Ewlekarî ji bo her kesê ku gazên pîşesaziyê bikire fikarên yekem e. Mark vê yekê baş dizane. Yek ji xetereyên bêhempa yên hîdrojenê tiştek e ku jê re tê gotin şilbûna hîdrojenê. Atomên hîdrojenê ew qas piçûk in ku dikarin li dîwarên metal ên a tanka hîdrojenê. Gava ku di hundurê xwe de bin, ew dikarin metalê şikestî û meyldar bikin. A şikestî hilanîna hîdrojenê ya tansiyona bilind tank felaketek li bendê ye ku bibe.

Ji bo pêşîlêgirtinê şilbûna hîdrojenê, divê em ji materyalên xwe pir baldar bin. Em bi kar tînin alloy pola taybet ku ne li hember şilbûna hîdrojenê berxwedêr e. Di tankên Tîpa IV de, xêza plastîk wekî astengiyek tevdigere, avahiya derve diparêze. Em jî bi tundî kontrol dikin zext û germahî di dema dagirtinê de ji bo kêmkirina stresê li ser tanka hîdrojenê.

Ew ewlehiya hilanîna hîdrojenê di heman demê de ceribandinek hişk jî pêk tîne. Her pergala hilanîna hîdrojenê ceribandina teqînê, ceribandina avêtinê, û ceribandina agir derbas dibe. Em derman dikin enerjiya hîdrojenê bi rêzdarî. Dema ku rast bi rastê ve tête kirin teknolojiyên hilanîna hîdrojenê, ew wek benzînê an gaza xwezayî ewle ye. Divê em misoger bikin hilanîna ewle ya hîdrojenê ji bo avakirina baweriyê di bazarê de.

Di Pergalên Hêza Nûjenkirî de Depokirina Enerjiya Hîdrojenê Çi Dileyize?

Depokirina enerjiya hîdrojenê perçeya wenda ya puzzla enerjiya dikare were nûkirin e. Tav her tim nabiriqîne û ba jî hertim naçe. Ji me re rêyek hewce ye ku em wê enerjiyê ji bo paşê hilînin. Pîl ji bo demên kurt baş in, lê hilanîna enerjiya hîdrojenê ji bo demên dirêj çêtirîn e.

Em dikarin hêza bayê zêde bikar bînin da ku elektrolyzeran bimeşînin, biafirînin enerjiya hîdrojenê. Em vê hîdrojenê di tankên mezin de an jî di nav de hilînin depoya hîdrojenê ya bin erdê şikeftan. Dûv re, hefte an meh şûnda, gava ku em hewceyê hêzê bin, em hîdrojenê bi a hucreya sotemeniyê an turbine ku elektrîkê çêbike. Ev dizivire enerjiya hîdrojenê ji bo tora elektrîkê di nav batareyek girseyî de.

Ev sepanê dike enerjiya hîdrojenê lîstikvanek sereke di nav de veguherîna enerjiyê. Ew dihêle ku em bêtir bikar bînin enerjiya nûjenkirî bêyî xema reşkirinê. Ji bo malperên pîşesaziyê, xwedî a hilanîna enerjiya hîdrojenê pergal tê vê wateyê ku we hêza paşvekêşanê heye ku paqij û pêbawer e. Ew kêm dike xerckirina enerjiyê ji torê û şopên karbonê kêm dike.

Pêşeroja Aborî û Binesaziya Hîdrojenê çi ye?

Pêşeroj ji bo ronî ye enerjiya hîdrojenê. Em ji bo avakirina pêvek gerdûnî dibînin binesaziya hîdrojenê. Ev tê wateya bêtir boriyan, bêtir stasyonên sotemeniyê û çêtir hilanînê û veguhestina hîdrojenê torên. The Wezareta Enerjiyê û hikûmetên li çaraliyê cîhanê bi mîlyaran veberhênan dikin da ku bikin aboriya hîdrojenê rastiyek.

Em ê di nav de pêşketinan bibînin teknolojiyên hilanîna hîdrojenê. Tank dê siviktir û erzantir bibin. Hilgirên hîdrojenê yên organîk ên avî (LOHC) dibe ku rê bidin me ku em hîdrojenê wekî şilekek rûnê di germahiyên normal de veguhezînin. Elektrîkê hucreya sotemeniya hîdrojenê wesayît dê li ser rêyên me pirtir bibin.

Ji bo xwediyên karsaziyê, ev derfetek e. Daxwaza ji bo enerjiya hîdrojenê alavên, ji tankên hilanînê ber Gazên Taybet ên Paqijiya Bilind, dê ezmên bihejin. Yên ku veberhênanê dikin enerjiya hîdrojenê niha dê pêşengiya bazarê bike. Em ber bi cîhanek ku tê de diçin enerjiya hîdrojenê kargehên me, kamyonên me û malên me hêz dike. Demek balkêş e ku meriv di karsaziya gazê de be.

Key Takeaways

• Enerjiya hîdrojenê hilgirê enerjiyê ye: Ew enerjiya ku ji çavkaniyên din hatî hilberandin depo dike, ji bo cîhanê mîna bataryayek paqij û dendika bilind tevdigere.
• Sê teknolojiyên hilanînê yên sereke: Em hîdrojenê wekî a gaza pêçandî, a şilava krîogenîk, an nav materyalên hişk-dewletê.
• Hîdrojena pêçandî standard e: Ji bo piraniya serîlêdanên heyî, hilanîna hîdrojenê ya tansiyona bilind di tankên fiber karbonê de (Tîpa III û IV) çareseriya herî bi bandor e.
• Ewlehî herî girîng e: Divê em materyalên berxwedêr bikar bînin şilbûna hîdrojenê û protokolên hişk bişopînin da ku piştrast bikin ewlehiya hîdrojenê sîstemên.
• Çalakkirina Vejenên Nûvekirî: Depokirina enerjiya hîdrojenê destûrê dide me ku em mîqdarên girseyî yên hêza nûjenkirî ji bo demên dirêj hilînin, tora elektrîkê hevseng bikin.
• Mezinbûna Binesaziyê: Ew aboriya hîdrojenê berfireh dibe, bi veberhênanên girseyî tê de hilberîna hîdrojenê, tankên hilanînê, û torên veguhastinê li seranserê cîhanê.