مروری بر نقش واحدهای جذب، ذخیرهسازی و استفاده از کربن (CCU ،CCS و CCUS) در گذار از هیدروژن خاکستری به هیدروژن آبی
نویسندگان
1 دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه انرژیهای تجدیدپذیر، مرکز پژوهشی انرژی، دانشکده انرژی، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران
2 استاد، انستیتو گاز طبیعی مایع (I-LNG)، دانشکده مهندسی شیمی، دانشکدگان فنّی دانشگاه تهران، تهران، ایران
3 دانشجو دکتری، گروه انرژیهای تجدیدپذیر، مرکز پژوهشی انرژی، دانشکده انرژی، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران
4 مدیریت پژوهش و فنّاوری، شرکت ملی گاز ایران، تهران، ایران
5 دانشیار، گروه انرژیهای تجدیدپذیر، مرکز پژوهشی انرژی، دانشکده انرژی، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران
doi
چکیده
امروزه در چشمانداز انرژی جهانی، هیدروژن بهعنوان یکی از منابع نوین و پاک انرژی، جایگزینی مناسب برای سوختهای فسیلی سنتی محسوب میشود. در این میان، هیدروژن آبی بهعنوان یکی از انواع کلیدی هیدروژن، نقشی محوری در گذار به سامانههای انرژی کمکربن ایفا میکند. برخلاف هیدروژن خاکستری که حاصل فرآیند اصلاح بخار متان از گاز طبیعی و همراه با انتشار قابل توجه دیاکسید کربن است، هیدروژن آبی با بهرهگیری از فناوریهای جذب، استفاده و ذخیرهسازی کربن (CCU ،CCS و CCUS) امکان مهار دیاکسید کربن تولیدی را فراهم میسازد. این تفاوت اساسی، تبدیل هیدروژن خاکستری به آبی را به راهکاری مؤثر در جهت کاهش آثار زیستمحیطی و کنترل انتشار گازهای گلخانهای تبدیل کرده است. در این مقاله، فرآیندهای رایج تولید هیدروژن خاکستری مانند اصلاح بخار متان، اصلاح حرارتی خودکار و واکنش جابجایی آب-گاز از منظر عملکرد، شرایط عملیاتی و نوع کاتالیست بررسی شدهاند. همچنین فناوریهای جذب CO2 در سه سطح پس از احتراق، پیش از احتراق و احتراق اکسیژنی، بههمراه روشهای ذخیرهسازی و کاربردهای صنعتی آن مرور گردیده است. مطالعات موردی پروژههای بینالمللی نیز برای ارزیابی کارایی CCUS در تولید هیدروژن آبی ارائه شدهاند. درنهایت، با توجه به امکانسنجی فنی، مقیاسپذیری و سرمایهگذاری زیرساختی، هیدروژن آبی بهعنوان گزینهای مؤثر در کاهش کربن و تأمین پایدار انرژی شناخته میشود.
