برق هیدروژنی در مدار ایران

به گزارش مجله خبری نگار/همشهری: تولید برق بدون استفاده از سوخت‌های فسیلی؛ موضوعی که بسیاری از کشور‌ها را به سمت استفاده از انرژی‌های نو سوق داده است. در ایران، اما همچنان سیستم سنتی استفاده از سوخت‌های فسیلی برای تولید برق استفاده می‌شود که از اصلی‌ترین معضلات آلودگی هواست. با این حال محققان ایرانی دست روی دست نگذاشته‌اند و به تازگی برای فرار از معضل، سوخت‌های فسیلی طرحی ارائه کرده‌اند با عنوان «افزایش فاکتور ظرفیت نیروگاه بادی با تولید همزمان هیدروژن از انرژی بادی و بهره‌گیری آن در سیکل ترکیبی بادی-پیل سوختی». این طرح با حمایت بنیاد ملی علم ایران در دانشگاه علم و صنعت ایران به مرحله اجرا رسیده است.

اعتماد به انرژی پاک برای تأمین برق خانه

از آنجا که استفاده از انرژی‌های پاک نمی‌تواند به‌دلیل شرایط جغرافیایی و جوی چندان در مسیر تولید مداوم برق به‌ویژه در مناطق مسکونی، قابل اعتماد باشد، استفاده از انرژی هسته‌ای و سامانه‌های احتراقی شامل سوخت‌های فسیلی و زیستی و همچنین پیل سوختی می‌تواند گزینه بهتری باشد. علیرضا زاهدی، عضو هیأت علمی دانشگاه علم و صنعت ایران و مجری این طرح، درباره آن توضیح داد: پیل‌های سوختی بهترین و مناسب‌ترین سامانه هیبریدی تعاملی در نیروگاه‌های تجدیدپذیر هستند. در میان انواع مختلف پیل‌های سوختی، پیل‌های سوختی غشائی به‌دلیل دمای عملکرد پایین، مناسب‌ترند و در این تحقیق، از این پیل سوختی استفاده شده است. با استفاده از پیل سوختی، در نیروگاه‌های بادی درصورت قطع باد، جریان برق از بین نمی‌رود.

تأمین برق با باد

در طرح جدید محققان ایرانی، قسمتی از برق پنل بادی صرف تولید هیدروژن و ذخیره‌سازی به کمک واحد الکترولیزکننده غشائی شده است؛ هیدروژنی که برای تولید برق لازم است. با این کار در ساعات پیک مصرف که جریان باد گاهی از اوقات وجود ندارد، برق شبکه به کمک مصرف هیدروژن در پیل سوختی غشائی تأمین می‌شود. در بخش دیگری از این تحقیق، پنل بادی فقط برای تأمین برق واحد الکترولیزکننده و ذخیره‌سازی هیدروژن استفاده شده و درنهایت به کمک پیل سوختی غشائی، برق پایداری در کل شبانه روز تأمین می‌شود که در این حالت دیگر انرژی مورد نیاز وابسته به جریان تجدیدپذیر بادی با نوسانات مختلف نیست.

مناطق بادخیز، بهترین منطقه هدف

این طرح در مناطقی که وزش باد قابل توجهی دارند جواب می‌دهد. محققان هم برای آزمایش علاوه بر استفاده از تونل بادی برای شبیه‌سازی یک منطقه باد خیز، مشکل تأمین آب هم داشتند، چون برای تولید هیدروژن باید از آب شیرین استفاده می‌کردند، همچنین پیل سوختی برای آنکه به خوبی عمل کند، نیاز به ذخیره هیدروژن دارد. این موضوع هم از چالش‌های مهم بود که اگر حل نمی‌شد، طرح شکست می‌خورد. محققان هدف نهایی از طرح را تامین برق مناطق مسکونی با استفاده از پیل سوختی در زمانی که باد نمی‌وزد، عنوان کردند. آن‌ها معتقدند این طرح، طرحی کم نظیر در دنیاست که به تأمین برق واحد‌های مسکونی کمک می‌کند.

چرا باد؟

استفاده از باد به‌عنوان منبع انرژی مزایای مهمی برای محیط‌زیست و اقتصاد دارد و به‌عنوان یک منبع انرژی پاک، یکی از راه‌های مهم برای تحقق توسعه پایدار و حفظ محیط‌زیست است.

کاهش گاز‌های گلخانه‌ای: تولید انرژی از باد، کمترین میزان گاز‌های گلخانه‌ای را ایجاد می‌کند، این کاهش به کنترل تغییرات اقلیم و کاهش گرمایش جهانی کمک می‌کند.

تجدیدپذیری: باد یک منبع انرژی تجدیدپذیر است؛ این به‌معنای حفظ منابع طبیعی و کاهش وابستگی به منابع غیرتجدیدپذیر است.

پایین بودن هــزیــنه‌هــا: هزینه‌های نصب و نگهداری بادگیر‌ها در طول زمان بهبود یافته است و این منجر به کاهش هزینه تولید انرژی از این منبع شده است.

حفاظت از محیط‌زیست: تولید انرژی بادی با کاهش آلودگی هوا و آب، کاهش نیاز به استخراج معادن و کاهش تخریب طبیعت مرتبط با استخراج سوخت‌های فسیلی همراه است.