Устөрөгч нь цэвэр, олон талт эрчим хүчний тээвэрлэгч болохын хувьд дэлхий дахин тогтвортой эрчим хүчний эх үүсвэр рүү шилжихийг эрмэлзэж байгаа энэ үед ихээхэн анхаарал татаж байна. Устөрөгчийн нөөцийг ашиглахад анхаарах нэг чухал зүйл бол үйлдвэрлэх арга юм. Хэд хэдэн бийустөрөгчийн үйлдвэрлэлийн төрлүүдүйл явц нь тус бүр өөрийн гэсэн өвөрмөц давуу тал, сорилттой байдаг. Энэ нийтлэлд бид устөрөгч үйлдвэрлэх янз бүрийн аргуудыг судалж, тэдгээрийн шинж чанарыг судлах болно.

1. Уурын метаныг шинэчлэх (SMR)

Уурын метаныг шинэчлэх нь устөрөгч үйлдвэрлэх хамгийн түгээмэл арга бөгөөд дэлхийн устөрөгчийн нийлүүлэлтийн 95 орчим хувийг эзэлдэг. Энэ процесс нь устөрөгч, нүүрстөрөгчийн дутуу ислийг бий болгохын тулд байгалийн хийг өндөр температурт ууртай урвалд оруулдаг. Дараа нь үүссэн хольцыг цэвэр устөрөгч авахын тулд дахин боловсруулдаг. SMR нь үр ашигтай, хэмнэлттэй байдаг тул нүүрстөрөгчийн давхар ислийг ялгаруулдаг тул нүүрстөрөгчийн төвийг сахисан процесс биш гэдгийг анхаарах нь чухал юм.

2. Электролиз

Электролиз нь усыг устөрөгч ба хүчилтөрөгч болгон хуваахад цахилгаан ашигладаг процесс юм. Электролизийн хоёр үндсэн төрөл байдаг: шүлтлэг электролиз ба протон солилцооны мембран (PEM) электролиз. Шүлтлэг электролиз нь хэдэн арван жилийн турш ашиглагдаж ирсэн бөгөөд найдвартай байдгаараа алдартай бол PEM электролиз нь илүү үр ашигтай, уян хатан байх чадвартай тул хүчээ авч байна. Электролизийг сэргээгдэх эрчим хүчний эх үүсвэрээр хангах боломжтой бөгөөд энэ нь устөрөгчийн тогтвортой үйлдвэрлэлийн гол өрсөлдөгч болж байна.

3. Биомассыг хийжүүлэх

Биомасс хийжүүлэх нь модны үртэс, хөдөө аж ахуйн үлдэгдэл, хаягдал зэрэг органик материалыг термохимийн аргаар синтезийн хий (сингаз) болгон хувиргах явдал юм. Дараа нь нийлэг хийг шинэчилж устөрөгч гаргаж авах боломжтой. Биомасс хийжүүлэх нь органик хаягдал материалыг ашиглах давуу талтай бөгөөд тогтвортой удирдаж чадвал хүлэмжийн хийн ялгарлыг бууруулахад хувь нэмэр оруулах боломжтой. Гэсэн хэдий ч энэ нь түүхий эдийн хүртээмж, ложистикийн бэрхшээлийг сайтар бодож үзэхийг шаарддаг.

4. Фотобиологийн усыг хуваах

Энэхүү шинэлэг арга нь нарны гэрлийг ашиглаж, усыг устөрөгч, хүчилтөрөгч болгон хувиргах зорилгоор фотосинтезийн бичил биетүүд эсвэл боловсруулсан бактерийг ашигладаг. Хөгжлийн эхний үе шатанд байгаа хэдий ч фотобиологийн усыг хуваах нь тогтвортой, сэргээгдэх устөрөгчийн үйлдвэрлэлийг амлаж байна. Энэ салбарын судалгаа нь үйл явцын үр ашиг, цар хүрээг нэмэгдүүлэхэд чиглэгдэж, түүнийг арилжааны хувьд ашигтай болгоход чиглэгддэг.

5. Усыг термохимийн аргаар хуваах

Усыг термохимийн аргаар хуваах нь хэд хэдэн химийн урвалаар усыг устөрөгч, хүчилтөрөгч болгон задлахын тулд өндөр температурыг ашигладаг. Энэ арга нь ихэвчлэн төвлөрсөн нарны эрчим хүч эсвэл бусад дулааны эх үүсвэрийг ашигладаг. Усны термохимийн аргаар хуваах нь сэргээгдэх эрчим хүчний системтэй нэгдмэл байх боломжтой бөгөөд тасралтгүй ажиллах боломжтой тул устөрөгчийн тогтвортой үйлдвэрлэлийн идэвхтэй судалгааны талбар болгож байна.

6. Цөмийн устөрөгчийн үйлдвэрлэл

Цөмийн энергийг өндөр температурт электролиз эсвэл термохимийн процессоор устөрөгч үйлдвэрлэхэд ашиглаж болно. Цөмийн реактороос үүссэн өндөр температурт уурыг уурын электролизэд ашиглах боломжтой бол цөмийн дулаан нь термохимийн усыг задлахад хүргэдэг. Цөмийн устөрөгчийн үйлдвэрлэл нь хүлэмжийн хийн ялгаруулалтгүйгээр тогтвортой, найдвартай эрчим хүч үйлдвэрлэх давуу талыг санал болгодог ч аюулгүй байдал, хог хаягдлын менежментийн талаар анхаарч үздэг.

Эцэст нь хэлэхэд, устөрөгчийн үйлдвэрлэлийн олон янзын аргууд нь цэвэр эрчим хүчний өсөн нэмэгдэж буй хэрэгцээг хангах олон боломжийг олгодог. Арга тус бүр өөрийн гэсэн давуу тал, сорилтуудыг бий болгодог бөгөөд эдгээр үйл явцыг оновчтой болгох, устөрөгчийн тогтвортой үйлдвэрлэл рүү өргөн цар хүрээтэй ахихад байнгын судалгаа, шинэчлэлт зайлшгүй шаардлагатай. Нүүрстөрөгчгүйжүүлэх асуудалд дэлхий нийтээр анхаарал хандуулж байгаа энэ үед устөрөгчийн цэвэр эрчим хүчний шилжилтийн гол үүрэг гүйцэтгэгч болох нь улам бүр чухал болж, устөрөгчийн үйлдвэрлэлийн технологийн цаашдын хөгжлийг өдөөж байна.