Irene Yuste، مهندس شیمی در CoorsTek Membrane Sciences در اسلو، نروژ، غشای سرامیکی پروتون مولد هیدروژن این شرکت را نمایش می دهد.
هیدروژن، فراوان‌ترین عنصر کیهان، چندین دهه است که به دلیل مشکلات تولید عنصر پر انرژی به روشی کارآمد و کم‌هزینه، یک گزینه سوخت پاک گریزان بوده است. بدون انتشار کربن CoorsTek، یک غول ساده در دنیای سرامیک های مهندسی شده، می گوید که یک روش جدید بسیار کارآمد برای ساخت سوخت هیدروژنی دارد که با زیرساخت های انرژی موجود کار می کند.
شرکت طلایی، مستقر در کلرادو، به رهبری نوه‌های بنیانگذار آبجوسازی، آدولف کورز، فکر می‌کند رویکردش جایگزینی کم‌مصرف انرژی برای روش متداول ساخت هیدروژن برای پالایشگاه‌ها و کارخانه‌های شیمیایی و مواد غذایی است. مدیرعامل شرکت تیموتی کورز به فوربس می گوید گاز (CH4). به گفته کورز، این فناوری که از یک غشای پروتون شیشه-سرامیکی مبتنی بر نیکل برای تولید سوخت استفاده می‌کند، همچنین کارآمدتر از الکترولیز است، رویکردی رقابتی برای ساخت هیدروژن سبز با تقسیم آب (H2O) با برق از منابع انرژی تجدیدپذیر. .
تیموتی کورز، مدیرعامل CoorsTek
هیدروژن تولید شده از اصلاح بخار و الکترولیز، در بهترین شرایط، بازده انرژی در محدوده 70 درصدی متوسط دارد، اما «ما سلولی داریم که در 80 درصد بالا تا 90 درصد راندمان کلی کار می کند، با بسیار کورس می گوید: هیدروژن با خلوص بالا از یک طرف و دی اکسید کربن با خلوص بالا از طرف دیگر خارج می شود. بخش منحصر به فرد در مورد فناوری ما این است که شما در واقع از گاز طبیعی کمتری برای ایجاد یک جریان بسیار خالص از هیدروژن استفاده می کنید که از قبل تحت فشار از سیستم ما خارج می شود.
CoorsTek رویکرد خود را که با یک تیم جهانی از محققان توسعه یافته است، در مجله Science شرح داده است. می خواهد این فناوری را در چند سال آینده تجاری کند.
CoorsTek که در حال حاضر یک تامین کننده کلیدی مواد سرامیکی با فناوری بالا برای صنایع جهانی خودرو، نیمه هادی، دفاعی و انرژی است، در زمانی که پیشرفت های مهندسی و تکنولوژیکی آن را به عنوان سوخت بدون کربن برای برق رسانی به مواد سنگین جذاب تر می کند، به سمت هیدروژن می رود. کامیون ها، قطارها، کشتی ها، هواپیماها و سایر وسایل نقلیه بسیار بزرگ یا سنگین برای بسته های باتری. هنگامی که هیدروژن با سلول های سوختی استفاده می شود، الکتریسیته برای نیروی محرکه ایجاد می کند، بدون هیچ گونه انتشار گازهای گلخانه ای به جز بخار آب. اگر رویکرد این شرکت کارساز باشد، یک اشکال کلیدی برای هیدروژن برطرف می‌شود: انرژی بسیار بیشتری برای تولید سوخت نسبت به بازگشت آن مصرف می‌شود.
اگرچه ایلان ماسک، مدیر عامل تسلا، سال‌هاست که یکی از منتقدان سرسخت هیدروژن بوده است، اما این سوخت به‌طور فزاینده‌ای به عنوان راهی برای صنایع کربن فشرده مانند فولادسازی و پالایش نفت برای کاهش ردپای کلی آلودگی در نظر گرفته می‌شود. با این حال، برای انجام این کار، هیدروژن باید به روشی تولید شود که دی اکسید کربن بسیار کم یا بدون تولید کند. بهبود پیل‌های سوختی همچنین هیدروژن را به گزینه‌ای قانع‌کننده برای کامیون‌های سنگین تبدیل می‌کند، زیرا شرکت‌هایی مانند تویوتا، هینو، جنرال موتورز، کامینز، ولوو، دایملر، ناویستار، نیکولا و هایزون برای رقابت در این فضا آماده می‌شوند. این شرکت‌ها خاطرنشان می‌کنند که پیشرانه‌های هیدروژنی به اندازه بسته‌های باتری عظیم مورد نیاز برای یک نیمه کامیون برای پیمودن صدها مایل سنگین نیستند و چنین وسایل نقلیه‌ای را می‌توان تقریباً در همان زمان سوخت‌گیری کرد که برای یک کامیون دیزلی لازم است.
انتقاد اصلی از هیدروژن به عنوان سوخت برای وسایل نقلیه، ناکارآمدی ذاتی آن به عنوان منبع انرژی الکتریکی است. مقدار انرژی مورد نیاز برای ساخت، فشرده سازی یا مایع کردن آن و انتقال آن به جایی که مورد استفاده قرار می گیرد، بیشتر از انرژی باقی مانده برای تامین انرژی یک وسیله نقلیه است. هزینه مواد مورد نیاز برای ساخت پیل‌های سوختی، از جمله فلزات گرانبها مانند پلاتین، که هیدروژن را به نیروی الکتریکی تبدیل می‌کنند و دوام طولانی‌مدت آن‌ها نیز در گذشته موانعی بوده است، اگرچه توسعه‌دهندگان سلول‌های سوختی می‌گویند که این مسائل با پیشرفت‌ها برطرف شده است. در مواد مورد استفاده و در حالی که باتری‌ها گزینه کارآمدتری برای ذخیره انرژی در وسایل نقلیه یا شبکه هستند، برای سنگین‌ترین انواع وسایل نقلیه یا ذخیره‌سازی انرژی در مقیاس بزرگ چندان مناسب نیستند. آنها همچنین به مقادیر بیشتری از مواد اولیه پرهزینه از جمله لیتیوم، نیکل، کبالت و منگنز نیاز دارند.
مایکل، جاناتان و تیموتی کورز، مدیران عامل CoorsTek
کورس‌تک 112 ساله ریشه‌های خود را به کارخانه‌ای برمی‌گردد که آدولف کورز در سال 1887 شروع به ساخت بطری‌های آبجو برای آبجوسازی خود کرد. این روزها کاملاً متعلق به خانواده Coors است و بخشی از شرکت نوشیدنی Molson Coors نیست، نهاد عمومی که با ادغام شرکت Adolph Coors در سال 2005 و مولسون کانادایی ایجاد شد. به گفته تیموتی کورز، که همراه با پسرعموهای جاناتان و مایکل کورز رهبری شرکت را بر عهده دارد، CoorsTek به عنوان یک شرکت خصوصی با درآمد سالانه بیش از 1 میلیارد دلار پیشرفت کرده است. او بدون اشاره به جزئیات گفت: «ما مطمئناً سودآور هستیم و سهامداران ما از آن قدردانی می کنند – حتی اگر سهامداران خصوصی باشند.
(برای اطلاعات بیشتر در مورد CoorsTek، نگاه کنید به: Inside The Coors's Secret Seramics Business Wearth Billions )
فعالیت های جهانی این شرکت طیف وسیعی از سرامیک های مهندسی شده را برای همه چیز از سازندگان نیمه هادی ها، قطعات خودرو، وسایل نقلیه الکتریکی و قطعات باتری گرفته تا تعویض مفصل های پزشکی و حتی زره های بدنه و زره های نظامی برای هواپیما و وسایل نقلیه ارائه می دهد.
تیموتی کورز گفت: "ما بازارهای خود را در حال حاضر در CoorsTek به عنوان این ایده از مناطقی که می خواهیم به طور تهاجمی در آنها رشد کنیم، مناطقی که به طور خوش بینانه رشد خواهیم کرد و سپس آنهایی که قرار است به طور سودآور رشد کنیم، تجزیه کرده ایم." هیدروژن، مانند تلاش های این شرکت در زمینه باتری ها و قطعات خودروهای الکتریکی، در این دسته خوش بینانه قرار می گیرد. او گفت: "چیزهایی که هنوز جریان اصلی نیستند، اما ما خوشبین هستیم که فناوری داریم که واقعا می تواند به سرعت بخشیدن به آن کمک کند."
ما در حال حاضر این زیرساخت عظیم گاز طبیعی را داریم. بنابراین به جای ایجاد یک شبکه جدید، ما یک مزیت را در سیستمی می بینیم که می تواند با شبکه ای که ما داریم کار کند."
در مورد غشاهای پروتون سرامیکی جدید آن برای ساخت هیدروژن، گاز طبیعی (یا آمونیاک یا بیوگاز) از طریق "مولدهای" استوانه‌ای CoorsTek جریان می‌یابد تا سوخت را برای استفاده در محل ایجاد کند، که به احتمال زیاد در تاسیسات صنعتی موجود که قبلاً از مقادیر زیادی استفاده می‌کنند نصب شده است. از گاز Timothy Coors همچنین تصور می‌کند که غشاهای سرامیکی پروتون در جایگاه‌های سوختی که با گاز طبیعی تغذیه می‌شوند برای کمک به تسریع ایجاد یک شبکه سوخت‌رسانی هیدروژن برای کامیون‌ها و انواع دیگر وسایل نقلیه استفاده می‌شوند. توانایی ساخت سوخت در محل همچنین می‌تواند انرژی کلی مورد نیاز برای هیدروژن را کاهش دهد، در صورتی که باید به جایی که قرار است از آن استفاده شود حمل شود.
Irene Yuste، مهندس شیمی در CoorsTek Membrane Sciences در اسلو و یکی از نویسندگان مقاله Science این شرکت، «بازده انرژی کلیدی برای آینده هیدروژن به عنوان یک سوخت پاک است». کار ما نشان می‌دهد که غشاهای پروتونیک می‌توانند هیدروژن را از آمونیاک، گاز طبیعی و بیوگاز بسازند به طوری که خودروهای سلول سوختی هیدروژنی ردپای کربن کمتری نسبت به خودروهای الکتریکی شارژ شده از شبکه برق خواهند داشت.
به گفته کورس، غشاء همچنین یک جریان فیلتر شده از دی اکسید کربن ایجاد می کند که می تواند به راحتی جذب شود و یا جدا شود یا برای سایر فرآیندهای صنعتی استفاده شود. ساخت هیدروژن از الکترولیز جذاب است زیرا هیچ دی اکسید کربنی برای مبارزه با آن وجود ندارد، اگرچه جدای از ناکارآمدی نسبی آن، ممکن است تنها در مکان هایی که هم برق و هم آب تجدیدپذیر فراوان هستند گزینه خوبی باشد. (محصول نهایی با توجه به عدم وجود CO2 به عنوان هیدروژن سبز شناخته می شود، در حالی که رویکرد CoorsTek هیدروژن "آبی" است که از سوخت های فسیلی با جزیی برای جذب کربن ساخته شده است.)
CoorsTek
تیموتی کورز گفت: "تولید هیدروژن از طریق الکترولیز در این دنیا جایگاهی دارد، اما ما می دانیم که از نظر تئوری چقدر انرژی برای تجزیه هیدروژن از اکسیژن لازم است." کل فرض بر این است که ما می‌توانیم وقتی خورشید می‌درخشد یا باد می‌وزد، انرژی اضافی مصرف کنیم و آن را به چیزی تبدیل کنیم که بتوانیم آن را ذخیره کنیم. این که آیا باتری است یا آن را به شکل الکترولیز هیدروژن ذخیره می کنیم، نقش مهمی ایفا می کند.
به جای طراحی مجدد کامل زیرساخت انرژی موجود، CoorsTek می خواهد از آن بهره ببرد. او گفت: «ما در حال حاضر این زیرساخت عظیم گاز طبیعی را داریم. بنابراین به جای ایجاد یک شبکه جدید، ما مزیتی را در سیستمی می بینیم که می تواند با شبکه ای که ما داریم کار کند.

source

توسط bookheart

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.