Yaşıl texnologiyalar müsabiqəsi: "Dəniz külək enerjisi və hidrogen istehsalı"
"Berpaolunanenerji.az" "TEKNOFEST Azərbaycan" festivalının "Yaşıl texnologiyalar" müsabiqəsinin "Dəniz Külək Enerjisi Və Hidrogen İstehsalı" layihəsini təqdim edir.
Günümüzdə enerji tələbatının artması ilə yeni enerji resurslarının tapılmasına, mümkün olan resursların daha faydalı şəkildə istifadə edilməsinə və enerjinin saxlanması üçün yeni üsulların işlənib hazırlanmasına ehtiyac var. Bu ehtiyacları qarşılaya biləcək ən uyğun element hidrogendir, o enerji saxlama rolunu yerinə yetirə bilər və hətta enerji daşıyıcısı kimi çıxış edə bilər, çünki batareyalardan daha yüksək enerji sıxlığına malikdir və indiyə kimi sənayedə istifadə olunduğu üçün saxlanması daha asan hesab olunur. Əlavə olaraq hidrogen kainatda və dünyada geniş yayılmış bir elementdir, bundan enerji alarkən o yenidən su kimi emissiya olununur və istifadəsi zamanı ətraf mühitə, demək olar ki, heç bir zərərli qaz buraxmır. Yer kürəsində sərbəst hidrogen atomu çox azdır, o bütün üzvi maddələrin, su kimi bəzi qeyri üzvi maddələrin əsas tərkib hissəsini təşkil eleyir. Nəzərə alsaq ki, hidrogen üzvi maddələrdən alınarkən ətraf mühitimizin düşməni olan karbon qazının emissiyasına səbəb olur və buda ekoloji cəhətdən heç də xoş deyil. Bu səbəbdən, hidrogenin sudan tamamilə zərərsiz şəkildə alınması olduğca ağlabatandır və dəniz külək sektorunun əhəmiyyətli inkişafını və texniki irəliləyişlərlə üzləşdiyini nəzərə alsaq, hidrogen elektrik ötürücü sistemlərin yüksək quraşdırma xərcləri və ötürücü itkilər kimi çatışmazlıqların aradan qaldırılmasına kömək etmək üçün dəniz külək enerjisi ilə birləşdirilmək potensialına malikdir.
Ən yaxşı bərpa olunan enerji mənbələrindən biri kimi hidrogen yanacaq elementlərinin üstünlükləri göz qabağındadır, lakin gələcək karbonsuzlaşdırılmış enerji sistemi üçün əsas imkan kimi hidrogenin tam potensialını reallaşdırmaq üçün hələ də aradan qaldırılmalı olan bir sıra çətinliklər var. Kainatda ən çox yayılmış element olmasına baxmayaraq, hidrogen tək başına mövcud deyil, ona görə də elektroliz yolu ilə sudan çıxarılmalı və ya karbon qazlı yanacaqlardan ayrılmalıdır. Hal-hazırda hydrogen əsasən təbii qazdan istehsal olunur və bu karbon qazı emissiyasina gətirib çıxarır, nəticədə karbon qazı emissiyası çoxalır və bu qlobal istiləşməyə səbəb olur. Bundan savayı bu proseslərin hər ikisinə nail olmaq üçün əhəmiyyətli miqdarda enerji tələb olunur. Bu enerji hidrogenin özündən əldə ediləndən daha çox ola bilər, həm də bahalıdır. Bundan əlavə, bu hasilat adətən mədən yanacaqlarının istifadəsini tələb edir ki, bu da karbon emissiyası olduğuna görə hidrogenin yaşıl etimadnaməsini pozur. Platin və iridium kimi qiymətli metallar adətən yanacaq elementlərində və bəzi növ su elektrolizatorlarında katalizator kimi tələb olunur, bu o deməkdir ki, yanacaq elementlərinin (və elektrolizatorların) ilkin qiyməti yüksək ola bilər. Bu yüksək qiymət bəzilərini hidrogen yanacaq hüceyrəsi texnologiyasına investisiya etməkdən çəkindirir. Hidrogen yanacaq elementlərini hamı üçün mümkün yanacaq mənbəyinə çevirmək üçün bu cür xərcləri azaltmaq lazımdır.
Süzülən və ya alt hissəsi yerə sabitlənən külək turbinləri artıq reallaşdırılmış bir layihədir, ancaq biz bu ideyanı Azərbaycanda olan əlavə müsbət cəhətlərlə birləşdirmək və ölkəmizə daha qazanclı bir yol tapmaq fikrindəyik. Xəzər dənizində olub Azərbaycana məxsus olan çoxsaylı ölü neft platformalarını nəzərə aldıqda, onların növbəti istifadəsi üçün ən məqsədəuyğun seçim üzərinə külək turbini quraşdırmaq və hidrogen elektrolizi üçün stansiya kimi istifadə etmək olardı. Nəticədə, bu halda hidrogen elektrolizi üçün və bir neçə külək turbini üçün olacaq əlavə stansiya inşa edilməsinədə gərək qalmır.
İşimiz bunlada bitmir, sadəcə bir platformanın üzərinə quraşdırılmış turbinlər yetərli deyil, əgər ərazinin daimi və güclü küləkli olduğu sübut olunubsa, platfomanın ətrafına (yəni dənizə) turbinlər quraşdırıla və onların elektrik enerjisindən elektroliz üçün istifadə oluna bilər. Neft platformalarının dənizin səthindən olan məsafəsinə əsasən alt hissəsi sabit olan və ya süzülən turbinlərdən istifadəsinə qərar veriləcəkdir.
Platformada istehsal olunan hidrogenin nəqliyyatına gəldikdə, yeni boru kəmərinin tikintisinin yüksək ilkin kapital xərcləri hidrogen istehsalı sənayesi üçün əsas maneədir. Ancaq bizim təklif etdiyimiz hal üçün bu məsələ, daha ucuz bir yolla, elə həmin platformanın mövcud qaz kəmərlərindən istifadə ilə həll oluna bilər. (Hidrogenin qaz borularında daşına biləcəyi artıq tam sübut olunmuş faktdır)
Başqa bir innovativ baxımdan, neft quyusunun dərinliyini nəzərə alaraq bu quyulardan geotermal enerji almaq məqsədi ilə istifadə oluna bilər. Layihənin bu hissəsini Azərbaycanda reallaşdırılması üçün neft quyusunda olan suyun yetərincə isti olub olmaması müəyyən olunmalıdır. Normalda geotermal enerji üçün ən böyük problem quyunun qazılması üçün lazım olan yüksək ilkin kapital xərclərdir. Bu halda quyunun hazır vəziyyətdə olması geotermal enerjidən istifadəyə başlaması üçün tələb olunan investisiyanı kəskin şəkildə azaldır.
Əlavə olaraq bərpa olunan elektrik enerjisinin qiyməti aşağı düşməyə davam etdikcə, su elektrolizi vasitəsilə hidrogen (H2) hasilatı enerji sistemlərimizi karbonsuzlaşdırma marşrutu kimi qlobal miqyasda sürət qazanır. Elektroliz üçün yüksək saflıqda suya olan tələb və dəniz suyunun geniş yayılması H2 istehsalı üçün birbaşa dəniz suyunun elektroliz texnologiyasının işlənib hazırlanmasında əhəmiyyətli tədqiqat səylərinə səbəb olmuşdur. Təhlillərimiz göstərir ki, bugünkü yeni yaranan birbaşa dəniz suyunun elektroliz texnologiyası üzrə elmi-tədqiqat işlərinin aparılması üçün məhdud iqtisadi və ekoloji stimullar mövcuddur. Təhlillərimiz sual doğurur: birbaşa dəniz suyunun elektrolizinin gələcək vədi nədir?. Enerji sistemlərimizin karbonsizləşdirilməsinə təcili ehtiyac olduğu üçün tədqiqat sərmayələrimizi yenidən nəzərdən keçirməliyikmi?
Bu elektrolizin icrası üçün iki seçim mövcuddur. Birinci seçim bütün çirkləri təmizləmək və mahiyyətcə distillə edilmiş su hasil etmək üçün suyun tam duzsuzlaşdırılmasına məruz qalmaqdır. Bu distillə edilmiş su daha sonra adi, qələvi elektrolit, elektroliz hüceyrələrində elektrolizə məruz qala bilər. Bu yanaşmanın çatışmazlıqları suyun təmizlənməsi avadanlığının əsaslı xərcləri və duzsuzlaşdırma zamanı çıxarılan qalıq duzların utilizasiyası zərurətindən yaranan ekoloji problemdir. Üstünlüklər inkişaf etmiş texnologiyadan istifadə etmək imkanıdır.
İkinci variant, elektrolizi yerinə yetirmək üçün təbii dəniz suyundan istifadə edə bilən elektrolizator sistemlərinin layihələndirilməsidir. Çox güman ki, bu sistemlər aşağı güc sıxlığında işləyəcək və elektrodlarla təmasda olan suyun yalnız kiçik bir hissəsini elektroliz edəcək. Dezavantajlar ehtimal olunan korroziya və çirklənmə problemlərini və xlor kimi arzuolunmaz elektrokimyəvi məhsulları həll etmək üçün yeni texnologiyanın işlənib hazırlanmasıdır. Üstünlüklər mümkün olan aşağı kapital xərcləri və duzlarla bir qədər zənginləşdirilmiş tullantıların təbii şəkildə aradan qaldırılmasıdır. Həmçinin dəniz suyunda hidrogenlə müqayisədə elektrokimyəvi cəhətdən daha az aktiv olan metalların iqtisadi cəhətdən əhəmiyyətli miqdarını bərpa etmək mümkün ola bilər: gümüş, qızıl, civə və mis.
İlkin məlumatlar göstərir ki, aşağı cərəyan sıxlığı çöküntülərin və xlor əmələ gəlməsinin qarşısını almaq üçün kifayət deyil və hidrogen məqbul səmərəliliklə (89 faiz) istehsal oluna bilsə də, ümumi proses çox geniş miqyaslı tətbiqlər üçün ekoloji cəhətdən məqbul olmaya bilər.
Rəylər (0):