انرژی نو

بنزین آبی

زمانی بزرگ‌ترین شرکت‌های خودروسازی دنیا سر مسائل فنی محصولاتشان با هم‌دیگر رقابت زیادی داشتند. یکی گیربکس‌های چنددنده‌ خود را به رخ می‌کشید و آن یکی طراحی آیرودینامیکش را.

یکی از شتاب صفر تا ۱۰۰ می‌گفت و دیگری از قدرت موتور و اسب‌های بخار. اما حالا داستان کمی فرق کرده است.

ممکن است این روز‌ها شرکت‌های خودروسازی دنیا سر طراحی بدنه و مشخصات فنی ماشین‌ها با هم رقابت کنند، اما آن ها موضوع دیگری را به میان آورده‌اند.

مسأله سوخت، آن هم نه فقط از بنزین و دیزل. مثل حرکت عجیب شرکت آئودی که این روز‌ها خیلی از شرکت‌های رقیب را غافلگیر کرده است. ساختن سوخت از آب و هوا.

سوخت جدید شرکت آئودی ژانویه سال آینده به بازار اروپا عرضه می‌شود. سوختی که خودشان اسمش را «سوخت آبی» گذاشته‌اند و خیلی به محبوبیت آن بین مردم دل بسته‌اند.

آن ها برای این که مردم آلمان به استفاده از این سوخت در آینده راضی شوند، کلی توضیحات ضمیمه‌اش کرده‌اند. این که جای هیچ نگرانی برای ماشین‌های قدیمی نیست و می‌شود این سوخت را به تنهایی و مستقیماً توی باک‌ ریخت یا این که با بنزین قاطی کرد و به خورد ماشین داد.

البته ظاهراً این توضیحات باز هم برای مردم اروپا که نگران ماشین‌های زیر پایشان هستند، کافی نبوده؛ برای همین هفته پیش شرکت آئودی آستین بالا زد و خانم دکتر «جوانا وانکا» وزیر علوم و تحقیقات آلمان را به میدان آورد.

آن ها سوخت تازه‌شان را به ماشین خانم وزیر زدند و از او خواستند با آن رانندگی کند. رضایت خانم وزیر از محصول تازه آئودی، تأثیر خودش را داشت.

نظرسنجی‌ها یک‌باره تغییر کرد و ۴۵ درصد مردم شهرهای آلمان اعلام کردند، حاضرند این سوخت را از سال جدید به خورد ماشین هایشان بدهند.

ترکیب هاش و او

آئودی برای ساختن این سوخت تازه تنها نبود. در واقع کار اصلی را شرکت «سان فایر» انجام داده. یکی از بزرگ‌ترین شرکت‌های فعال در زمینه انرژی در اروپا، که در «درسدن» آلمان واقع شده است.

مهندسان سان فایر از مدت‌ها پیش برای ساخت این سوخت نقشه کشیده بودند، ولی هیچ وقت اطمینان نداشتند که شرکتی از بین خودروسازان جهان راضی به استفاده از آن شود.

تا این که آئودی یک آزمایشگاه اختصاصی تحقیقات سوختی به‌راه انداخت و از سان فایر دعوت به همکاری کرد. روش کار سوخت تازه، برخلاف نتیجه‌اش آن‌قدر‌ها عجیب و غریب نیست.

اول آب در درجه حرارت بالا تبخیر می‌شود. بعد در‌‌ همان حالت بخار، با استفاده از الکترولیزهای دما بالا، هیدروژن و اکسیژن آب را از یکدیگر جدا می‌کنند.

این عملیات در دمای بالای ۸۰۰ درجه سانتیگراد امکان‌پذیر است. هیدروژن جدا شده به‌همراه دی‌اکسید کربن در فشار و دمای بالا به رآکتورهای خاص فرستاده می‌شود تا زنجیره‌های بلند هیدروکربن مایع به‌وجود آید.

هیدروکربن‌ها پایه و اساس تشکیل سوخت‌ها هستند، اما اینجا به روشی متفاوت از سوخت‌های فسیلی وارد عمل می‌شوند. یعنی به جای این که موقع سوختن دود و دم راه بیندازند، راحت می‌سوزند و ذره‌ای آلودگی تولید نمی‌کنند.

آئودی مدعی است ۷۰ درصد سوخت تازه، برگشت‌پذیر است. برای همین هم اسمش را گذاشته‌اند: «سوخت آبی».

برای هوای تازه باید مایه بدهید

برای تولید یک تن از سوختی که شرکت آئودی مدعی آن شده است، می‌دانید چه مقدار دی‌اکسیدکربن لازم است؟ چیزی بیشتر از دو – سه تن. اما داستان اینجاست که این حجم دی‌اکسیدکربن که قرار نیست از هوا گرفته شود.

برای رسیدن به یک تن دی‌اکسیدکربن به حدود ۲۰۰ تا ۳۰۰ کیلووات ساعت جریان برق و ۱۵۰۰ تا ۲۰۰۰ کیلووات ساخت انرژی گرمایی لازم است.

این وسط سؤال اینجاست که آیا تولید سوخت ای-دیزل آئودی واقعاً مقرون‌به‌صرفه و امکان‌پذیر هست یا آن هم مانند خیلی از سوخت‌های زیست‌محیطی دیگر یک تبلیغات بزرگ برای شرکت سازنده است و نمایشی برای داشتن یک زندگی سبزتر؟

بیایید با هم یک حساب سرانگشتی داشته باشیم. همین حالا قیمت سوخت برای مصارف صنعتی در آمریکا ۹/۶ سنت به ازای هر کیلووات ساعت است.

در اروپا این قیمت بالاتر و حدود ۱۴ سنت به ازای هر کیلووات ساعت است. در کشور آلمان هم که شرکت آئودی در آنجا قرار دارد، این رقم به ۱۶ سنت می‌رسد.

حالا اگر ما پایین‌ترین قیمت -یعنی برای یک مصرف کننده آمریکایی- را در نظر بگیریم آن وقت برای تولید ۲/۳ تن دی‌اکسیدکربن با فرض این که به ۲۵۰ کیلو وات ساعت برق نیاز باشد به رقم تقریبی ۵۵ دلار می‌رسیم.

آن هم فقط برای تولید یک تن سوخت. درباره انرژی حرارتی هم داستان همین است. در جایی مانند آلمان میزان هزینه‌ای که صرف انرژی حرارتی می‌شود به قیمت سوخت وابسته است.

انرژی حرارتی در این عملیات برای تبدیل دی‌اکسیدکربن‌ها به مونوکسیدکربن و همین‌طور تبدیل آب به بخار استفاده می‌شود. اگر برای هر تن دی‌اکسیدکربن متوسط ۱۷۵۰ کیلووات ساعت را در نظر بگیریم، با قیمت‌های امروزی سوخت در دنیا به رقم ۹۰ دلار به ازای تولید هر تن سوخت ‌ای-دیزل می‌رسیم.

یعنی تا اینجای کار تولید هر تن ای‌-دیزل حدود ۱۴۵ دلار آب خورده است. و اما عنصر مهم این عملیات یعنی هیدروژن. شرکت آئودی و باقی شرکای آن هنوز اعلام نکرده‌اند که برای ساخت سوخت عجیب‌شان به چه میزان هیدروژن نیاز دارند. اما از آنجا که آن ها برای رسیدن به هیدروژن از این فرمول استفاده می‌کنند پس می‌توان به میزان هیدروژن مورد نیازشان رسید.

(۲n+1) H2 + n CO → CnH (2n+2) + n H2O

نگران نشوید.خیلی سخت نیست. n تعداد کربن‌های زنجیره را نشان می‌دهد. مثلاً اگر بخواهیم یک زنجیره ۱۲ کربنه داشته باشیم، فرمول بالا به این شکل در می‌آید:

۲۵H2 + 12 CO → C12H26 + 12 H2O

با این حساب می‌شود به صورت تئوری حداقل هیدروژن مورد نیاز آن ها رابه دست آورد.

اجازه بدهید حساب و کتاب‌ها را بگذاریم برای کارشناسان، فقط این که اگر وزن‌ها را به جرم مولکولی تبدیل کنیم، کل داستان حل می‌شود.

حساب و کتاب‌ها دست‌آخر می‌گویند که برای تولید یک تن سوخت ای-‌دیزل به ۲۹۴ کیلوگرم هیدروژن نیاز است، اما با چه هزینه‌ای؟ شرکت آئودی که می‌گوید با استفاده از انرژی خورشیدی و باد به تولید هیدروژن دست می‌زند.

طبق گزارش جدید سازمان انرژی آمریکا برای تولید هر کیلوگرم هیدروژن از انرژی خورشید به ۷/۳ دلار نیاز است. حالا اگر فرض کنیم هر کیلو هیدروژن تولیدی چهاردلار هزینه داشته باشد برای تولید یک تن از سوخت ای‌-دیزل که ۲۹۴ کیلو هیدروژن می‌برد، باید ۱۱۷۶ دلار کنار گذاشت.

این رقم را با اعداد قبلی جمع بزنید. آن وقت به رقم عجیب تولید ای-‌دیزل می‌رسید: تولید هر تن ای-دیزلی که آئودی مدعی آن است ۱۳۲۲ دلار هزینه دارد.

بماند که این وسط اگر از تغییر واکنش آب – گاز برای تبدیل دی‌اکسیدکربن به مونوکسیدکربن استفاده کنند، آن وقت مصرف هیدروژن ۵۰ درصد بیشتر می‌شود و هزینه‌ها کلی بالا می‌رود.

ضمن این که رقم ۱۳۲۲ دلار برای هر تن سوخت فقط برای تولید مواد مورد نیاز بود. البته باید هزینه‌های جانبی دیگر مثل ذخیره‌سازی و نگهداری، حمل‌و‌نقل و… را هم اضافه کرد.

با این اوصاف اگر این‌طور که شرکت آئودی وعده داده است تا چند ماه دیگر ای-دیزل‌ها به جایگاه‌ها بیایند باید حدود چهار تا شش دلار برای هر گالن (۷/۳ لیتر ) هزینه کرد. در حالی که همین الان قیمت هر گالن سوخت زیر دو دلار است.

منبع:

http://www.hamshahrionline.ir

مقالات تصادفی :

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

چک کردن

Close

کدبازان

Close