ሃይድሮጅን እንደ ንፁህ እና ሁለገብ የኃይል ማጓጓዣ, አለም ወደ ዘላቂ የኃይል ምንጮች ለመሸጋገር በሚፈልግበት ጊዜ ከፍተኛ ትኩረት አግኝቷል. የሃይድሮጅንን አቅም ለመጠቀም ከሚያስፈልጉት ቁልፍ ጉዳዮች አንዱ የአመራረት ዘዴ ነው። በርካቶች አሉ።የሃይድሮጂን ምርት ዓይነቶችሂደቶች, እያንዳንዱ የራሱ ልዩ ጥቅሞች እና ችግሮች አሉት. በዚህ ጽሑፍ ውስጥ የተለያዩ የሃይድሮጅን አመራረት ዘዴዎችን እንመረምራለን እና ወደ ባህሪያቸው እንመረምራለን.

1. የእንፋሎት ሚቴን ማሻሻያ (SMR)

የእንፋሎት ሚቴን ማሻሻያ ለሃይድሮጅን ለማምረት በጣም የተለመደው ዘዴ ነው, ይህም በግምት 95% የሚሆነው የአለም ሃይድሮጂን አቅርቦት ነው. ይህ ሂደት ሃይድሮጂን እና ካርቦን ሞኖክሳይድ ለማምረት ከፍተኛ ሙቀት ባለው የእንፋሎት ጋዝ አማካኝነት የተፈጥሮ ጋዝ ምላሽ መስጠትን ያካትታል. የተፈጠረው ድብልቅ ንጹህ ሃይድሮጂን ለማግኘት ተጨማሪ ሂደት ይደረጋል. ኤስኤምአር በውጤታማነቱ እና በዋጋ ቆጣቢነቱ ተመራጭ ነው ፣ ግን የካርቦን ዳይኦክሳይድ ልቀትን ስለሚያመጣ የካርቦን-ገለልተኛ ሂደት አለመሆኑን ልብ ሊባል ይገባል።

2. ኤሌክትሮሊሲስ

ኤሌክትሮሊሲስ ኤሌክትሪክን በመጠቀም ውሃን ወደ ሃይድሮጂን እና ኦክሲጅን የሚከፋፍል ሂደት ነው. ሁለት ዋና ዋና የኤሌክትሮላይዜሽን ዓይነቶች አሉ-አልካላይን ኤሌክትሮላይስ እና ፕሮቶን ልውውጥ ሽፋን (PEM) ኤሌክትሮይሲስ. የአልካላይን ኤሌክትሮላይዜሽን ለበርካታ አስርት ዓመታት ጥቅም ላይ የዋለ እና በአስተማማኝነቱ የሚታወቅ ሲሆን ፒኢኤም ኤሌክትሮላይስ ከፍተኛ ብቃት እና የመተጣጠፍ ችሎታ ስላለው ከፍተኛ ጥንካሬ እያገኘ ነው. ኤሌክትሮሊሲስ በታዳሽ የኃይል ምንጮች ሊሰራ ይችላል, ይህም ለዘላቂ ሃይድሮጂን ምርት ቁልፍ ተወዳዳሪ ያደርገዋል.

3. ባዮማስ ጋሲፊሽን

ባዮማስ ጋዝ ማመንጨት ኦርጋኒክ ቁሶችን እንደ የእንጨት ቺፕስ፣ የግብርና ተረፈ ምርት ወይም ቆሻሻ ወደ ውህድ ጋዝ (ሲንጋስ) በሙቀት ኬሚካል ሂደት መለወጥን ያካትታል። ከዚያም ሲንጋሱ ሃይድሮጅን ለማምረት ሊስተካከል ይችላል. ባዮማስ ጋዞች የኦርጋኒክ ቆሻሻ ቁሳቁሶችን የመጠቀም ጥቅም ይሰጣል እና በዘላቂነት በሚተዳደርበት ጊዜ የግሪንሀውስ ጋዝ ልቀትን ለመቀነስ አስተዋፅኦ ያደርጋል። ሆኖም፣ የመኖ አቅርቦትን እና የሎጂስቲክስ ተግዳሮቶችን በጥንቃቄ መመርመርን ይጠይቃል።

4. የፎቶባዮሎጂካል ውሃ መከፋፈል

ይህ የፈጠራ አቀራረብ የፎቶሲንተቲክ ረቂቅ ተሕዋስያን ወይም ኢንጂነሪንግ ባክቴሪያዎችን በመጠቀም የፀሐይ ብርሃንን ለመጠቀም እና ውሃን ወደ ሃይድሮጅን እና ኦክሲጅን ለመቀየር ይጠቀማል። ገና በመጀመርያ የእድገት ደረጃ ላይ እያለ የፎቶባዮሎጂካል ውሃ ክፍፍል ዘላቂ እና ታዳሽ ሃይድሮጂን ለማምረት ተስፋ ይሰጣል። በዚህ መስክ ላይ የተደረገው ጥናት የሂደቱን ቅልጥፍና እና ልኬታማነት በማጎልበት ላይ ያተኩራል ለንግድ ምቹ ለማድረግ።

5. ቴርሞኬሚካል የውሃ ክፍፍል

ቴርሞኬሚካል የውሃ ክፍፍል ከፍተኛ ሙቀትን በመጠቀም ውሃን ወደ ሃይድሮጂን እና ኦክስጅን በተከታታይ ኬሚካላዊ ምላሾች መከፋፈልን ያካትታል። ይህ ዘዴ ብዙውን ጊዜ ሂደቱን ለማራመድ የተከማቸ የፀሐይ ኃይልን ወይም ሌሎች የሙቀት ምንጮችን ይጠቀማል. ቴርሞኬሚካል የውሃ ክፍፍል ከታዳሽ የኢነርጂ ስርዓቶች ጋር የመዋሃድ አቅም ያለው እና ያለማቋረጥ የሚሰራ ሲሆን ይህም ዘላቂ የሃይድሮጂን ምርት ለማግኘት ንቁ ምርምር ቦታ ያደርገዋል።

6. የኑክሌር ሃይድሮጂን ምርት

የኑክሌር ሃይልን በከፍተኛ ሙቀት ኤሌክትሮላይዜሽን ወይም በቴርሞኬሚካል ሂደቶች አማካኝነት ሃይድሮጂንን ለማምረት ጥቅም ላይ ሊውል ይችላል. በኑክሌር ኃይል ማመንጫዎች የሚመነጨው ከፍተኛ ሙቀት ያለው የእንፋሎት የእንፋሎት ኤሌክትሮላይዜሽን ውስጥ ጥቅም ላይ ሊውል ይችላል፣ የኑክሌር ሙቀት ደግሞ ቴርሞኬሚካል ውሃ እንዲከፋፈሉ ያደርጋል። የኑክሌር ሃይድሮጂን ምርት ያለ ግሪንሃውስ ጋዝ ልቀቶች ወጥነት ያለው እና አስተማማኝ የሃይል ማመንጨት ጥቅም ይሰጣል፣ነገር ግን ደህንነትን እና የቆሻሻ አወጋገድን በተመለከተም ትኩረት ይሰጣል።

በማጠቃለያው የተለያዩ የሃይድሮጅን አመራረት ዘዴዎች እያደገ የመጣውን የንፁህ ሃይል ፍላጎት ለማሟላት ብዙ እድሎችን ይሰጣሉ። እያንዳንዱ አካሄድ የራሱን ጥቅምና ተግዳሮቶች ያቀርባል፣ እና ቀጣይነት ያለው ምርምር እና ፈጠራ እነዚህን ሂደቶች ለማመቻቸት እና ወደ ዘላቂ ሃይድሮጂን ምርት በመጠን ለማደግ አስፈላጊ ናቸው። በዲካርቦናይዜሽን ላይ ያለው ዓለም አቀፋዊ ትኩረት እየተጠናከረ ሲሄድ የሃይድሮጂን ሚና የንፁህ የኃይል ሽግግር ቁልፍ ማድረጊያ ሚና ከጊዜ ወደ ጊዜ እየጨመረ በመምጣቱ በሃይድሮጂን ምርት ቴክኖሎጂዎች ውስጥ ተጨማሪ እድገቶችን እያመጣ ነው።