انرژی و محیط زیست
اجاق‌گازهای هیدروژنی در اروپا؛ کاهش هزینه‌های گرمایش با سوخت تجدیدپذیر
اروپا می‌خواهد تا سال ۲۰۳۰ میلادی ۲۰ میلیون تن انرژی تجدیدپذیر هیدروژن وارد و تولید کند.
به گزارش فناور، بریتانیا با افتتاح اولین خانه‌های هیدروژنی در مقیاس محله، به نقطه عطفی در استفاده از انرژی‌های پاک رسیده است. این هفته با حضور جان سوینی، وزیر اول اسکاتلند محله‌ای در شهر فایف، اسکاتلند افتتاح شد که در آنجا خانه‌های هیدروژنی ساخته و آماده بهره‌برداری شده بودند.
«در این خانه‌ها می‌توان از هیدروژن برای تامین گرمایش و پخت و پز استفاده کرد.»
نام این پروژه «H100» است و قرار است در چهارچوب آن، شمار چنین خانه‌هایی در ماه های پیش‌رو به ۳۰۰ خانه افزایش یابد.
خانه هیدروژنی چیست و چگونه کار می‌کند؟
سوخت منابع مسکونی که عمدتا سوخت فسیلی است، یکی از بزرگترین منابع انتشار گازهای گلخانه‌ای محسوب میشود و ۲۲ درصد از کل گازهای گلخانه‌ای منتشر شده را تشکیل می‌دهد. اما اکنون به هیدروژن به عنوان یک فناوری کلیدی برای جایگزینی آن و کاهش کربن نگریسته میشود.
البته استفاده از منبع هیدروژن به عنوان سوخت خانگی، نیازمند استفاده از لوازم خانگی جدید از جمله اجاق گاز جدید است و در همین رابطه نیز شرکت «بوش» اولین اجاق‌گاز پخت هیدروژنی خود را معرفی کرده که به دلیل «شعله نامرئی» آن مشهور است و در خانه‌های پروژه «H100 Fife» آزمایش میشود.
یک خانه هیدروژنی تفاوت کمی با یک خانه معمولی دارد و تقریبا همه لوازم خانگی معمولی در آنها قابل استفاده است. در واقع بخش عمدۀ تغییرات در قسمت تامین‌کننده روی می‌دهد. به همین دلیل نیز به عنوان یکی از آسانترین راه‌های کاهش کربن برای گرمایش خانه محسوب میشود.
چگونه از هیدروژن در خانه‌های سراسر جهان استفاده میشود؟
در اتحادیه اروپا، این استراتژی هیدروژن همچنین طرح «RepowerEU» است که برنامه‌های این بلوک درباره فناوری‌های هیدروژن را تعیین می کند.
بر اساس این استراتژی قرار است که اتحادیه اروپا تا سال ۲۰۳۰ میلادی ۱۰ میلیون تن انرژی با منشاء هیدروژن وارد و ۱۰ میلیون تن هیدروژن تجدیدپذیر نیز تولید کند. همچنین قرار است تا سال ۲۰۵۰ میلادی ۱۰ درصد از نیازهای انرژی اتحادیه اروپا از همین مسیر پوشش یابد.
البته اگرچه این پروژه‌ها در حال حاضر مطابق با زمان برنامه‌ریزی شده پیش می‌روند اما جذب هیدروژن در سطح داخلی کم بوده و تعداد انگشت شماری از پروژه‌های کوچک را شامل شده است.
اولین خانه هیدروژنی در اروپا در سال ۲۰۲۲ میلادی در جنوب ایتالیا تکمیل شد. این خوابگاه دانشجویی که در شهر «بنونتو» واقع است، از هیدروژن هم برای گرمایش و هم برای تولید برق مورد نیاز ساختمان استفاده می‌کند.
در هلند چندین پروژه آزمایشی در حال انجام است، از جمله در سال ۲۰۲۲ میلادی ۱۲ خانه در شهر «لوچم» به سیستم هیدروژن برای گرمایش متصل شدند. در سال ۲۰۲۳ میلادی نیز سیستم‌های ۳۳ خانه در واگنبورگن هلند به گرمایش هیدروژنی تغییر یافت. در شهر هوگوین در شمال هلند نیز ۸۰ تا ۱۰۰ خانه جدید ساخته شده که به شبکه هیدروژن متصل خواهند شد.
در هلسینکی، ساخت یک مرکز تولید سوخت هیدروژن در حال انجام است که حدود سه مگاوات هیدروژن سبز را در سال تولید می‌کند. این محصول در درجه اول به عنوان سوخت برای کامیون‌ها استفاده می شود و گرمای اضافی حاصل از تولید هیدروژن نیز برای گرم کردن خانه‌های محلی به کار می‌رود.
همه هیدروژن‌ها هیدروژن خوبی نیستند
هیدروژن یک سوخت فوق‌العاده تمیز است و برخلاف زغال سنگ و گاز، در هنگام سوختن هیچ دی اکسید کربنی تولید نمی‌کند. با این حال، همه هیدروژن‌ها هیدروژن خوب نیستند. برای تولید هیدروژن، از الکترولیز برای جدا کردن هیدروژن از اکسیژن موجود در آب استفاده میشود و اگر برق مورد استفاده در این فرایند غیرقابل تجدید باشد، پس مزایای استفاده از سوخت هیدروژن نفی میشود.
در حال حاضر، هیدروژن حدود دو درصد از ترکیب انرژی اتحادیه اروپا را تشکیل می‌دهد و تقریبا تمام آن توسط سوخت‌های فسیلی تولید میشود. پارلمان اروپا تخمین می‌زند که حدود ۷۰ تا ۱۰۰ میلیون تن دی اکسید کربن در سال برای تولید هیدروژن فعلی تولید شود.
برای پایدار شدن هیدروژن، مکانیسم الکترولیز باید با استفاده از انرژی تجدیدپذیر انجام شود. این هیدروژن که به عنوان هیدروژن سبز شناخته میشود، تنها شکل واقعاً پایدار هیدروژن است اما امروزه کمتر از یک درصد از کل تولید هیدروژن را به خود اختصاص می‌دهد.
به گفته آژانس بین‌المللی انرژی، مقدار انرژی تجدیدپذیر مورد نیاز برای «سبز کردن» هیدروژن حدود ۳۰۰۰ تراوات ساعت (TWh) خواهد بود. این تقریباً معادل تقاضای برق برای کل اروپا است.
«برای پروژه «H100 Fife» منبع هیدروژن با استفاده از برق تجدیدپذیر از یک سایت بادیِ دریاییِ محلی تولید میشود.»
آیا هیدروژن قبوض پرداخت گرمایش را کاهش می‌دهد؟
هیدروژن فراوانترین عنصر روی زمین است، اما مدیریت آن دشوار است. حمل و نقل و ذخیره‌سازی ایمن آن نیز نیاز به توسعه زیرساخت‌های گسترده و نظارت دقیق دارد.
مطالعاتی که در اوایل سال ۲۰۲۲ میلادی انجام شد، نسبت به ارزیابی‌های «اغراق آمیز» درباره مزایای هیدروژن در محیط‌های داخلی هشدار دادند و اعلام کردند که بعید است که نقش مهمی در گرمایش خانه ایفا کند.
یان روزنو، از اعضای اندیشکده «The Regulatory Assistance Project» که این تحقیق را انجام داده، می‌گوید: «استفاده از هیدروژن برای گرمایش ممکن است در نگاه اول جذاب به نظر برسد. با این حال، تمام تحقیقات مستقل در مورد این موضوع به نتیجه مشابهی می‌رسند: گرمایش با هیدروژن، کارآمدی کمتر و در مقابل گران‌تر از گزینه‌هایی مانند پمپهای حرارتی، گرمایش منطقه‌ای و حرارت خورشیدی است.»
گزارش موسسه اقتصاد انرژی و تجزیه و تحلیل مالی (IEEFA) که در ژانویه منتشر شد نیز نشان داد که سوزاندن هیدروژن خطرات بهداشتی و ایمنی برای ساکنان ایجاد می‌کند و یک راه ناکارآمد برای کاهش انتشار دی اکسید کربن است.
سوزان ماتی، تحلیلگر سیاست انرژی IEEFA و یکی از نویسندگان گزارش می‌گوید: «سوزاندن هیدروژن در خانه‌ها نه تنها خطری برای سلامتی و ایمنی ایجاد می‌کند، بلکه برقی‌سازی را نیز به تأخیر می‌اندازد و منجر به احتراق طولانی‌مدت گاز در خانه‌ها می شود.»
