خیابان هیدروژنی؛ آزمونی برای تغییر روش گرم شدن خانه‌ها

ترجمه: سلیم حیدری

در تپه‌های دورافتاده کامبریا، واقع در شمال غربی انگلیس، در چند مایلی شمال دیوار هادریان، سه خانه غیرقابل توصیف در کنار هم قرار گرفته‌اند و بی‌صدا نمایی از آینده‌ای کم‌کربن را ارائه می‌دهند. این خانه‌ها عمداً از هر نظر غیرقابل توجه هستند به جز یک دلیل: آنها اولین خانه‌هایی در بریتانیا هستند که از ترکیبی از هیدروژن پاک به عنوان بخشی از پیچیده‌ترین مرکز آزمایش هیدروژن در جهان استفاده می‌کنند.

به های استریت خوش آمدید. مهندسان در این سایت پنج هکتاری در حال آزمایش هستند که آیا هیدروژن می تواند به طور ایمن جایگزین سوخت فسیلی شود که از طریق لوله‌های انتقال و شبکه های محلی به خانه‌های بریتانیا پمپ می‌شود.

آنتونی گرین، رئیس شبکه ملی هیدروژن و رئیس پروژه فیوچر گرید می‌گوید: «۹۹درصد مردم به این فکر نمی‌کنند که گازشان از کجا می‌آید یا چگونه به آنجا می‌رسد.» وظیفه او ایجاد یک نمونه واقعی از سیستم گازی بریتانیا است تا آزمایش کند که آیا همان خطوط لوله‌ای که از دهه ۱۹۷۰ گاز را از دریای شمال به خانه‌ها می‌بردند، می‌توانند هیدروژن  را در آینده انتقال دهند یا خیر.

گرمایش خانه‌های بریتانیایی ۱۵ درصد از کل انتشار گازهای گلخانه‌ای کشور را تشکیل می‌دهد؛ بنابراین یک جایگزین کم‌کربن برای کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای به صفر خالص تا سال ۲۰۵۰ بسیار مهم خواهد بود. همچنین وجود یک سایت آزمایشی برای درک چگونگی انتقال هیدروژن به کارخانه‌های بزرگ و خوشه‌های صنعتی برای کمک به مقابله با انتشار گازهای گلخانه‌ای از کارخانه‌ها و نیروگاه‌های آلاینده کلیدی است.

گرین که در حال راه رفتن در  طول یک لوله گاز غول‌پیکر گفت: «شواهدی که در چند سال گذشته ساخته‌ایم، نشان می‌دهد که می‌توانیم این کار را انجام دهیم. همه چیز روی کاغذ خوب است. اما هنوز نیاز است که آن را تایید کنیم.»

استفاده از زیرساخت‌های گازی موجود در بریتانیا برای حمل هیدروژن کار ساده‌ای نیست. این گاز نسبت به گاز سنتی غنی از متان که یاد گرفته‌ایم به طور ایمن در خانه‌هایمان استفاده کنیم، قابل احتراق‌تر است و مولکول‌های کوچک‌تر آن نشان از آن دارد که احتمال نشت آن از خطوط لوله یا خانه‌ها سه برابر بیشتر از گازهای فسیلی است. از جنبه مثبت، هیدروژن گازی سبک‌تر است؛ به این معنی که احتمال بیشتری دارد که پخش شود و تهدیدی برای ایجاد احتراق ایجاد نکند.

آینده هیدروژنی مستلزم ارزیابی‌های ایمنی سخت‌گیرانه‌تر و همچنین مقادیر زیادی سوخت است. هیدروژن را می توان به دو روش ساخت: هیدروژن آبی را می توان از گازهای فسیلی با استفاده از فناوری جذب کربن استخراج کرد و از انتشار گازهای گلخانه‌ای جلوگیری کرد. هیدروژن سبز را می توان با تقسیم آب به هیدروژن و اکسیژن با استفاده از انرژی برق تجدید‌پذیر به‌وجود آورد.

اگرچه هیدروژن آبی «کم‌کربن» در نظر گرفته می‌شود، نتوانسته است در میان فعالان تغییرات اقلیمی مورد توجه قرار گیرد. به رغم استفاده از فناوری جذب کربن برای به دام انداختن انتشار گازهای گلخانه‌ای، در این فرآیند حدود ۱۰ تا ۱۵ درصد از CO2 موجود در گاز فسیلی راه خود را به جو پیدا می‌کند. همچنین فرآیند جذب کربن مستلزم ادامه تولید گاز در فراساحل است که دارای ردپای کربن سنگینی است.

بسیاری ترجیح می دهند بر روی استفاده از هیدروژن سبز تمرکز کنند. اگرچه این سوال وجود دارد که هیدروژن سبز چقدر می‌تواند نقش معنی‌داری در کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای ایفا کند و آیا انرژی تجدید‌پذیر کافی برای رونق مصرف هیدروژن و همچنین برقی شدن خانه‌ها و حمل و نقل وجود خواهد داشت یا خیر.

در مرکز آزمایش در کامبریا، گرین از تکه‌های بی‌استفاده خط لوله گاز و شیرها برای ایجاد یک سیستم حلقه بسته استفاده می‌کند. این لوله‌ها از انواع مختلف، شامل لوله‌‌های غول‌پیکری که در ساحل و سراسر کشور یافت می‌شود، تا شبکه‌های خط لوله کوچک‌تر که محله‌ها را متقاطع می‌کنند، تشکیل می‌شود.

مهندسان ترکیبی از گاز را با هیدروژن دودرصد آزمایش می‌کنند و سپس هیدروژن خالص را از طریق لوله‌ها برای ارزیابی ایمنی آنها می‌گذرانند. گرین می‌افزاید: «ما مرتباً از سرتاسر جهان تماس‌هایی داریم و پاسخ می‌دهیم که اینجا چه کار می‌کنیم و چگونه این کار را انجام می‌دهیم.»

مانند گاز طبیعی، هیدروژن بی‌بو است، بنابراین بوی متمایز را به آن اضافه می‌کنند تا به مردم کمک کند به سرعت متوجه نشت شوند. هنگامی که هیدروژن می‌سوزد، در نور روز به سختی دیده می‌شود، بنابراین اجاق گاز دارای تنظیمی است که شعله قابل مشاهده‌ای تولید می کند، شبیه شعله اجاق گاز سنتی اما قرمزتر.

دیدگاه‌های متفاوتی درباره استفاده از هیدروژن وجود دارد. شبکه ملی و سایر شرکت‌هایی که زیرساخت‌های گاز قدیمی یا پروژه‌های تولید گاز را اجرا می‌کنند، تمایل دارند از هیدروژن خانگی حمایت کنند تا عمر استفاده از سیستم موجود را افزایش دهند. اما شرکت‌های انرژی که در تولید برق کم‌کربن سرمایه گذاری می‌کنند، تمایل دارند از پمپ‌های حرارتی الکتریکی به عنوان آینده خانه‌های کم‌کربن حمایت کنند.

هفته گذشته، دولت به کمک‌های مالی به ارزش پنج هزار پوند برای کمک به ارتقای خانه‌ها به پمپ‌های حرارتی برای تولید برق چراغ سبز نشان داد و گفت آزمایش‌های هیدروژن باید تا تصمیم‌گیری در مورد استفاده از هیدروژن خانگی در سال ۲۰۲۶ ادامه یابد.

کیت اندرسون، مدیر اجرایی اسکاتیش‌پاور، سرمایه‌گذار بزرگ انرژی‌های تجدیدپذیر و تامین‌کننده انرژی خانگی گفت: «این اتفاق هرگز نخواهد افتاد. هزینه مهندسی مجدد تمامی زیرساخت‌ها، مهندسی مجدد همه دیگ‌ها و ناکارآمدی تبدیل هیدروژن از یک منبع تجدیدپذیر به یک محصول گرمایشی برای یک خانه خانگی کارساز نیست.»

شرکت او هنوز هم مشتاق استفاده از هیدروژن سبز است اما استفاده آن خانگی نخواهد بود. اندرسون گفت: «ما به تمرکز روی هیدروژن برای حمل‌ونقل، که برقی کردن آن بسیار دشوار است، و برای فرآیندهای صنعتی ادامه خواهیم داد؛ زیرا فکر می‌کنیم اینجاست که می‌توان بزرگترین تفاوت را ایجاد کرد.»

با وجود اینکه آینده هیدروژنی بریتانیا با بلندپروازی‌هایی روبه‌رو است، درس‌های آموخته‌شده در کامبریا نقش مهمی در رسیدن به واقعیت‌ها ایفا خواهد کرد.

منبع: گاردین