نگاهي به مزيت هاي اقتصاد هيدروژني - برقي اينجا همه چيز مجاني است

واضح آرشیو وب فارسی:واحد مرکزي خبر: نگاهي به مزيت هاي اقتصاد هيدروژني - برقي اينجا همه چيز مجاني است
ترجمه؛ عبدالله مصطفايي

آقاي مايك استريزكي حدود دو سال است كه هيچ پولي بابت برق، گاز، سوخت منزل و اتومبيل مركوري خود نمي پردازد. در عوض اين مهندس عمران 51 ساله براي توليد تمام سوخت مورد نياز خود از سيستمي استفاده مي كند كه در گاراژ منزلش راه اندازي كرده است، يعني از صفحات خورشيدي نصب شده روي بام خانه براي توليد برق استفاده كرده و از اين برق براي الكتروليز آب و توليد هيدروژن بهره مي گيرد.

البته او براي ساخت اين سيستم 500 هزار دلار هزينه كرده است كه رقم بالايي است ولي اين آقاي مهندس معتقد است آنچه هزينه كرده در مقابل عايدات آن هيچ است و اين عايدات چيزي نيست جز خلاصي از پرداخت قبض برق و انرژي و عدم توليد آلاينده ها، چون محصول جانبي اين سيستم فقط آب است.

اين مرد كه دوستانش او را به عنوان «آقاي گجت» مي شناسند، مي گويد؛ «اينكه بتوانيد سوخت خودتان را توليد كنيد، بسيار ارزشمند است.» او با هيجاني خاص از خودروهاي هيدروژني و برقي و وسايل ديگر مثل چمن زن هيدروژني و خودروي هيدروژني Genesis و نيز قايق ها و موتورهاي مسابقه برقي صحبت مي كند. او مي گويد؛ «تمام اين وسايل از قبل در دسترس بوده اند من فقط آنها را كنار هم قرار داده ام.»

او مي افزايد؛ «من يك فرد خوداتكا هستم.» او كه يك مهندس عمران است، از سال 1997 به بحث انرژي هاي جايگزين علاقه مند شده است و اين علاقه را مرهون تصدي شغلي در اداره حمل ونقل نيوجرسي مي داند كه در آنجا روي خودروهايي با سوخت هاي جايگزين كار مي كردند.

منزل دو طبقه اين آقاي مهندس در منطقه يي به وسعت 5/4 هكتار قرار گرفته است و فاصله آن از Trenton حدود 19 كيلومتر است. اين منزل اولين خانه ملي هيدروژني با مالكيت شخصي است كه او با همسرش و چند حيوان خانگي در آن زندگي مي كند. اين سيستم توليد انرژي از سال 2006 راه اندازي شده است و با استفاده از نور خورشيد، برق توليد كرده و از آن براي توليد هيدروژن و ذخيره سازي آن استفاده مي كند. او براي ساخت اين سيستم مستقل از شبكه سراسري برق، به كمك همسرش حدود صد هزار دلار فراهم كرد و توانست 400 هزار دلار ديگر هم به عنوان جايزه از اداره تاسيسات عمومي نيوجرسي بگيرد و تجهيزات خود را نيز از موسسات Sharp، Swagelok و Proton

Energy Systems تهيه كرد.

اين سيستم انرژي شخصي سازي شده، شامل 56 صفحه خورشيدي است كه روي سقف گاراژ تعبيه شده است. يك دستگاه الكتروليز كوچك به اندازه يك ماشين لباسشويي نيز با استفاده از اين برق، آب را به هيدروژن و اكسيژن تبديل مي كند. حدود 100 باتري نيز براي تامين برق در شب روي ديواره هاي گاراژ قرار داده شدند. به اين وسايل بايد 10 مخزن پروپان مربوط به دهه 1970 را نيز افزود كه كلاً مي توانند 538 متر مكعب هيدروژن را در خود ذخيره كنند تا بعداً بتوان در تجهيزات پيل سوختي از آن استفاده كرد. اساساً پيل سوختي يك دستگاه الكتروشيميايي است كه مي تواند از تركيب هيدروژن و اكسيژن، برق و آب توليد كند. البته يك سيستم سوخت گيري هيدروژن در خودرو نيز وجود دارد. طبق گفته اين آقاي مهندس در يك روز تابستاني، صفحات خورشيدي مي توانند نور خورشيد را به 90 كيلو وات ساعت برق تبديل كنند كه او در تجهيزات برقي خود از قبيل يك تلويزيون پلاسماي 50 اينچ، سه دستگاه كامپيوتر، وسايل صوتي و ديگر لوازم مورد نياز روزانه حدود 10 كيلو وات ساعت آن را مصرف مي كند. از 80 كيلو وات ساعت باقي مانده جهت شارژ باتري ها براي مصرف شبانه و نيز برق مورد نياز دستگاه الكتروليز استفاده مي شود تا آب تصفيه شده به هيدروژن و اكسيژن تجزيه شود. اكسيژن توليدشده وارد محيط شده و هيدروژن به درون مخزن ها هدايت مي شود تا انرژي براي ماه هاي سرد و بدون آفتاب زمستان ذخيره شود. او از ماه نوامبر تا مارس از هيدروژن ذخيره شده در پيل سوختي يا در خودروي خود بهره مي گيرد. تنها محصول جانبي اين سيستم آب است كه مي توان آن را وارد اين فرآيند و دوباره از آن هيدروژن توليدكرد.

استريزكي مي گويد؛ «من مي توانم سوخت خود را از نور خورشيد و آب تامين كنم، من حتي به آب نيز نياز ندارم چون اين ماده را مي توان از باران تهيه كرد. ضمناً اگر هوا آفتابي باشد، اين سوخت من نيز حاضر است، يعني همه اينها سوخت هستند.»

اين خانه در سال 1991 ساخته شده است و به غير از ايزولاسيون و پنجره هاي خاص (با كارايي مناسب انرژي) آن، بقيه موارد آن شبيه ديگر خانه هاي خارج از شهر است. البته انرژي لازم براي خشك كن لباس توسط هيدروژن تامين مي شود - البته يك سيستم ژئوترمال نيز فراهم شده است تا بتوان گاز فرئون را به زيرزمين پمپاژ كرد و در زمستان گرما و در تابستان سرما برداشت كرد.

مالك خانه مي گويد؛ « اين سيستم ژئوترمال بخش ديگري از اين سيستم مجاني انرژي است.» او يك چاه 4/2 متري زير منزل خود حفر كرده است و از مزيت دماي ثابت 13 درجه سانتيگرادي آن استفاده مي كند. در تابستان او از اين هوا براي خنك كردن ساختمان خود استفاده مي كند و در زمستان او با استفاده از يك پمپ حرارتي از اين هوا كه گرم تر از هواي بيرون است، بهره مي گيرد. البته برق مورد نياز اين پمپ نيز توسط هيدروژن توليد مي شود. او مي گويد؛ «با اين كار هيچ چيز هدر نمي رود.» امسال چون زمستان سخت نبود بنابراين مالك اين خانه نتوانست از دستگاه الكتروليز 78 هزار دلاري خود كار زيادي بكشد و هيدروژن توليد كند چون مخازن پر بودند و او مجبور شد هيدروژن اضافي را از طريق يك لوله در سقف خانه به محيط تخليه كند. سرعت اين هيدروژن تخليه شده حدود 72 كيلومتر در ساعت است و همانند هليوم چون سبك تر از هوا است به فضا مي رود. تانك هاي ذخيره پروپان داراي ضخامت يك چهارم اينچ هستند و زماني كه با هيدروژن پر مي شوند، سبك تر از زمان خالي بودن هستند.

با اينكه هيدروژن يك گاز قابل احتراق است ولي بالا بودن سرعت انتشار آنها، ترس از احتراق را از بين مي برد. چون اين گاز سريع تر از گازهاي ديگر پخش مي شود بنابراين منتظر رسيدن شعله نخواهد ماند. آخرين قسمت از اين سيستم انرژي، يك خودروي مركوري از جنس آلومينيوم به نام genesis است. اين خودرو يكي از 10 خودرويي است كه خودروسازي فورد در دهه 1990 آنها را ساخت تا ببيند خودروهاي ساخته شده با فلزات سبك چگونه در آزمايش هاي تصادف عمل مي كنند. اين شركت يك مدل خاص از اين خودرو را در اختيار مايك استريزكي قرار داد تا در مسابقات خودروهاي خورشيدي سال 2000 شركت كند. مايك نيز يك موتور برقي با قدرت 104 اسب بخار (قدرت خودروي هيبريدي شركت تويوتا با نام Prius حدود 44 اسب بخار است) درون آن قرار داد تا بتواند سرعت اين خودرو را به 225 كيلومتر در ساعت برساند. در كنار اين موتور دو رديف پيل سوختي نيز تعبيه شد تا هيدروژن و اكسيژن را واكنش داده و برق و آب توليد شود و اين برق بتواند خودرو را به حركت درآورد. هرچند اين خودرو به دليل آماده نشدن هيچ گاه به آن مسابقات نرسيد، ولي توانست در دسامبر سال 2001 ركورد بيشترين مسافت پيموده شده با يك بار سوخت گيري را بشكند و 2/646 كيلومتر را بپيمايد. امروزه ديگر شركت هاي خودروسازي نيز وارد عرصه خودروهاي هيبريدي و الكتريكي شده اند و خودروهاي ارزان تري را ارائه مي كنند مثلاً اجاره ليزينگ شركت هوندا با ماهي 600 دلار يك خودروي هيدروژني FCX clarity را در اختيار مشتريان قرار مي دهد و شركت جنرال موتورز نيز در حال تست خودروي شورولت Equinox خود است. اين تلاش ها بر اين پايه فكري است كه خودروسازان ژاپني و امريكايي عقيده راسخ دارند كه اين خودروهاي پاك بالاخره روزي جايگزين خودروهاي احتراق داخلي خواهند شد. (علاقه مندان مي توانند به مقاله «شيوه هاي تامين انرژي در خودروهاي جديد» روزنامه اعتماد مورخ 30/4/87 رجوع كنند.) لاري برنز معاون بخش تحقيق و توسعه شركت جنرال موتورز است و طبق اظهارات او اين شرك متعهد به «توليد انبوه» خودروهاي پيل سوختي Equinox در سال هاي آتي شده است، اما مشكل آنها بحث سوخت گيري آنها است چون در مقابل 170 هزار جايگاه سوخت گيري بنزين و گازوئيل در امريكا، فقط 122 جايگاه هيدروژن وجود دارد.

اين يكي از دلايل عدم اقبال خودروهاي هيدروژني است. جوزف روم يكي از مديران سابق وزارت انرژي امريكا اشاره مي كند كه به كارگيري برق براي تجزيه آب به هيدروژن و اكسيژن نوعي اتلاف وقت است، چون مي توان با خودروهاي برقي، برق را مستقيماً به خودرو منتقل كرد.

از اين رو در مورد اينكه براي ذخيره سازي و تحويل انرژي الكتريكي به موتور بايد آن را در باتري ذخيره كرد يا آن را ابتدا به هيدروژن تبديل كرد، بحث هايي وجود دارد.

البته استريزكي معتقد است توليد هيدروژن مزايايي دارد كه باتري ها فاقد آن هستند. براي مثال محققان جنرال الكتريك دريافته اند در مناطق دوردست، توليد هيدروژن راه بهتري براي ذخيره سازي برق حاصل از انرژي هاي تجديدپذير است، يعني در مزارع بادي داكوتاي شمالي و تجهيزات خورشيدي واقع در نيومكزيكو، توليد هيدروژن ارزان تر از نصب تاسيسات گران قيمت خطوط برق براي خودروها است. به علاوه مي توان از طريق خطوط لوله، هيدروژن توليدي در اين مناطق را به سراسر كشور فرستاد.

حال فارغ از اينكه در آينده خودروها توسط هيدروژن يا باتري هاي قابل شارژ به حركت درآيند، بايد توجه داشت كه اين موتورهاي الكتريكي نيازي به سوخت هاي كثيف و فسيلي نخواهند داشت. مزيت ديگر اين سيستم ها آن است كه انرژي مورد نياز هر دو سيستم باتري يا پيل هاي سوختي هيدروژني را مي توان از خانه تامين كرد. استريزكي در اين باره گفته است؛ من مي توانم اين خودرو را به منزل خود متصل كرده و سوخت مورد نياز براي حركت را به دست آورم. او در حال حاضر به دنبال پايين آوردن هزينه انرژي توليدي از خورشيد و هيدروژن است تا مصرف كنندگاني با درآمد متوسط نيز بتوانند از آن بهره برداري كنند. او گفته كه قادر است با 90 هزار دلار يك سيستم خورشيدي - هيدروژني بسازد و اين كار را مرهون كاهش قيمت صفحات خورشيدي و تجربيات به دست آمده از منزل خود طي اين دو سال گذشته است. البته با اين قيمت نيز برق توليدي نسبت به برق شبكه گران تر تمام خواهد شد. هزينه متوسط برق يك خانوار در نيوجرسي سالانه حدود 1500 دلار است كه طي سال گذشته حدود 17 درصد افزايش يافته است.

بايد به ارقام فوق هزينه سالانه بنزين هر خودرو را نيز افزود كه بر اساس اداره اطلاعات انرژي امريكا (EIA) هنگامي كه قيمت هر گالن بنزين دو دلار بود، اين هزينه سالانه بالغ بر سه هزار دلار مي شد ولي حالا كه قيمت به بيش از چهار دلار رسيده است، وضعيت براي مصرف كنندگان بغرنج تر شده است و چنين منازلي توجيه بيشتري يافته اند. مالك اين خانه مي گويد؛ «زماني كه قيمت هر گالن بنزين حدود يك دلار بود، هيچ كس در مورد اين طرح ها احساس نياز نمي كرد ولي حالا چطور؟ منظورم اين است كه چيزهاي فراواني بوده اند كه ما هيچ احساسي در مورد آنها نداشته ايم ولي به مرور در مورد آنها احساس پيدا مي كنيم.» او در نظر دارد نمونه دوم اين منزل را براي يك مشتري پولدار با هزينه 150 هزار دلار در سواحل درياي كارائيب بسازد. البته او مشتريان ديگري براي راه اندازي سيستم انرژي خارج از شبكه براي منازل در ايالت هاي نيوجرسي، نيويورك و كلرادو دارد و شغل جديد او نصب سيستم هاي خورشيدي است كه اين كار را در قالب شركت تازه تاسيس خود انجام مي دهد. او براي پايين آوردن هزينه ها نيز از سيستم هاي جديدتر و اصطلاحاً از نسل بالاتر استفاده مي كند. مثلاً براي الكتروليز از سيستم هاي ارائه شده توسط شركت Relion مستقر در ايالت واشنگتن استفاده مي كند. مي توان دريافت كه اقتصاد هيدروژني - برقي به دليل كاستن از گازهاي گلخانه يي و سهولت بهره برداري از طرفداران زيادي برخوردار خواهد شد. مايك استريزكي متذكر مي شود؛ «تنها راه رسيدن به توليد انرژي بدون انتشار كربن آن است كه نيروگاه هاي بزرگ را كنار گذاشت. هرچند شايد گفته شود خانه هاي خورشيدي - هيدروژني بسيار گران هستند و تا حد مورد انتظار كارايي ندارند ولي هيچ كس ديگر نمي گويد اين سيستم ممكن نيست.»
چهارشنبه 30 مرداد 1387

این صفحه را در گوگل محبوب کنید

[ارسال شده از: واحد مرکزي خبر]

[مشاهده در: www.iribnews.ir]

[تعداد بازديد از اين مطلب: 342]