ئېلېكترولىز ئارقىلىق قانچىلىك سۇ سەرپ قىلىنىدۇ؟

ئېلېكترولىزم ئارقىلىق قانچىلىك سۇ سەرپ قىلىنىدۇ

بىرىنچى قەدەم: ھىدروگېن ئىشلەپچىقىرىش

سۇ سەرپىياتى ئىككى باسقۇچتىن ئىبارەت: ھىدروگېن ئىشلەپچىقىرىش ۋە يۇقىرى ئېقىندىكى ئېنېرگىيە توشۇغۇچى ئىشلەپچىقىرىش. ھىدروگېن ئىشلەپچىقىرىشتا، ئېلېكترولىزملانغان سۇنىڭ ئەڭ تۆۋەن سەرپىياتى ھەر كىلوگرام ھىدروگېنغا تەخمىنەن 9 كىلوگرام سۇ. قانداقلا بولمىسۇن، سۇنىڭ مىنېرالسىزلىنىش جەريانىنى ئويلاشقاندا، بۇ نىسبەت ھەر كىلوگرام ھىدروگېنغا 18 كىلوگرامدىن 24 كىلوگرامغىچە، ھەتتا 25.7 كىلوگرامدىن 30.2 كىلوگرامغىچە بولۇشى مۇمكىن..

 

مەۋجۇت ئىشلەپچىقىرىش جەريانى (مېتان پار ئىسلاھ قىلىش) ئۈچۈن، ئەڭ تۆۋەن سۇ سەرپىياتى 4.5kgH2O/kgH2 (رېئاكسىيە ئۈچۈن تەلەپ قىلىنىدۇ)، جەريان سۈيى ۋە سوۋۇتۇشنى ئويلاشقاندا، ئەڭ تۆۋەن سۇ سەرپىياتى 6.4-32.2kgH2O/kgH2 بولىدۇ.

 

2-قەدەم: ئېنېرگىيە مەنبەلىرى (يېڭىلىنىدىغان ئېلېكتر ئېنېرگىيەسى ياكى تەبىئىي گاز)

يەنە بىر تەركىب قايتا ھاسىل بولىدىغان ئېلېكتر ئېنېرگىيەسى ۋە تەبىئىي گاز ئىشلەپچىقىرىشقا ئىشلىتىلىدىغان سۇ سەرپىياتى. فوتوۋولت ئېنېرگىيەسىنىڭ سۇ سەرپىياتى 50-400 لىتىر/MWh (2.4-19kgH2O/kgH2) ئارىلىقىدا، شامال ئېنېرگىيەسىنىڭ سۇ سەرپىياتى 5-45 لىتىر/MWh (0.2-2.1kgH2O/kgH2) ئارىلىقىدا بولىدۇ. شۇنىڭغا ئوخشاش، سىلانېتس گازىدىن ئىشلەپچىقىرىلغان گاز مىقدارى (ئامېرىكا سانلىق مەلۇماتلىرىغا ئاساسلانغاندا) 1.14kgH2O/kgH2 دىن 4.9kgH2O/kgH2 گىچە ئاشۇرۇلىدۇ.

 

خۇلاسە قىلىپ ئېيتقاندا، فوتوۋولت ئېنېرگىيەسى ئىشلەپچىقىرىش ۋە شامال ئېنېرگىيەسى ئىشلەپچىقىرىش ئارقىلىق ھاسىل بولغان ھىدروگېننىڭ ئوتتۇرىچە ئومۇمىي سۇ سەرپىياتى ئايرىم-ئايرىم ھالدا تەخمىنەن 32 ۋە 22kgH2O/kgH2 بولىدۇ. بۇ ئېنىقسىزلىقلار قۇياش رادىئاتسىيەسى، ئۆمرى ۋە كرېمنىي مىقدارىدىن كېلىپ چىقىدۇ. بۇ سۇ سەرپىياتى تەبىئىي گازدىن ھاسىل بولغان ھىدروگېن بىلەن ئوخشاش دەرىجىدە (7.6-37 kgh2o/kgH2، ئوتتۇرىچە 22kgH2O/kgH2).

 

ئومۇمىي سۇ ئىزى: قايتا ھاسىل بولىدىغان ئېنېرگىيە ئىشلەتكەندە تۆۋەنرەك

CO2 قويۇپ بېرىشقا ئوخشاش، ئېلېكترولىت يوللىرى ئۈچۈن سۇ ئىزىنىڭ تۆۋەن بولۇشىنىڭ ئالدىنقى شەرتى قايتا ھاسىل بولىدىغان ئېنېرگىيە مەنبەلىرىدىن پايدىلىنىشتۇر. ئەگەر ئېلېكتر ئېنېرگىيەسىنىڭ پەقەت ئاز بىر قىسمى قېزىلما يېقىلغۇ ئارقىلىق ئىشلەپچىقىرىلسا، ئېلېكتر ئېنېرگىيەسى بىلەن مۇناسىۋەتلىك سۇ سەرپىياتى ئېلېكترولىت جەريانىدا ئىستېمال قىلىنىدىغان ئەمەلىي سۇدىن خېلىلا يۇقىرى بولىدۇ.

 

مەسىلەن، گاز ئېنېرگىيەسى ئىشلەپچىقىرىشتا 2500 لىتىر/MWh سۇ ئىشلىتىلىدۇ. بۇ يەنە قېزىلما يېقىلغۇ (تەبىئىي گاز) ئۈچۈن ئەڭ ياخشى ئەھۋال. ئەگەر كۆمۈر گازلاشتۇرۇشنى ئويلاشساق، ھىدروگېن ئىشلەپچىقىرىشتا 31-31.8kgH2O/kgH2، كۆمۈر ئىشلەپچىقىرىشتا 14.7kgH2O/kgH2 ئىشلىتىلىدۇ. فوتوۋولتائىك ۋە شامال ئېنېرگىيەسىدىن كېلىدىغان سۇ سەرپىياتىمۇ ۋاقىتنىڭ ئۆتۈشىگە ئەگىشىپ ئازىيىشى مۆلچەرلەنمەكتە، چۈنكى ئىشلەپچىقىرىش جەريانلىرى تېخىمۇ ئۈنۈملۈك بولۇپ، ئورنىتىلغان بىرلىك قۇۋۋەتكە توغرا كېلىدىغان ئېنېرگىيە مىقدارى ئاشىدۇ.

 

2050-يىلدىكى ئومۇمىي سۇ ئىستېمالى

دۇنيانىڭ كەلگۈسىدە بۈگۈنكىدىن نەچچە ھەسسە كۆپ ھىدروگېن ئىشلىتىشى مۆلچەرلەنمەكتە. مەسىلەن، IRENA نىڭ «دۇنيا ئېنېرگىيە ئۆزگىرىشىنىڭ كەلگۈسى» ناملىق دوكلاتىدا، 2050-يىلى ھىدروگېن ئېھتىياجىنىڭ تەخمىنەن 74EJ بولىدىغانلىقى، بۇنىڭ ئۈچتىن ئىككى قىسمىنىڭ قايتا ھاسىل بولىدىغان ھىدروگېندىن كېلىدىغانلىقى مۆلچەرلەنمەكتە. سېلىشتۇرغاندا، بۈگۈنكى كۈندە (ساپ ھىدروگېن) 8.4EJ.

 

ئېلېكترولىتلىق ھىدروگېن 2050-يىلىنىڭ ھەممىسىدە ھىدروگېن ئېھتىياجىنى قاندۇرالايدىغان تەقدىردىمۇ، سۇ سەرپىياتى تەخمىنەن 25 مىليارد كۇب مېتىر بولىدۇ. تۆۋەندىكى رەسىم بۇ ساننى باشقا ئىنسانلار ياسىغان سۇ سەرپىياتى ئېقىملىرى بىلەن سېلىشتۇرىدۇ. دېھقانچىلىق ئەڭ كۆپ مىقداردا 280 مىليارد كۇب مېتىر سۇ ئىشلىتىدۇ، سانائەت تەخمىنەن 800 مىليارد كۇب مېتىر، شەھەرلەر بولسا 470 مىليارد كۇب مېتىر سۇ ئىشلىتىدۇ. ھازىر تەبىئىي گازنى ئىسلاھ قىلىش ۋە ھىدروگېن ئىشلەپچىقىرىش ئۈچۈن كۆمۈرنى گازلاشتۇرۇشنىڭ سۇ سەرپىياتى تەخمىنەن 1 مىليارد 500 مىليون كۇب مېتىر.

شۇڭا، ئېلېكترولىت يوللىرىنىڭ ئۆزگىرىشى ۋە ئېھتىياجنىڭ ئېشىشى سەۋەبىدىن كۆپ مىقداردا سۇ ئىستېمال قىلىنىشى مۆلچەرلەنسىمۇ، ھىدروگېن ئىشلەپچىقىرىشتىن كېلىدىغان سۇ ئىستېمالى يەنىلا ئىنسانلار ئىشلىتىدىغان باشقا ئېقىنلارغا قارىغاندا ئاز بولىدۇ. يەنە بىر پايدىلىنىش نۇقتىسى شۇكى، كىشى بېشىغا توغرا كېلىدىغان سۇ ئىستېمالى يىلدا 75 (لۇكسېمبۇرگ) دىن 1200 (ئامېرىكا) كۇب مېتىرغىچە. ئوتتۇرا ھېساب بىلەن 400 كۇب مېتىر / (كىشى بېشىغا * يىلدا) بولغاندا، 2050-يىلدىكى ھىدروگېن ئىشلەپچىقىرىش ئومۇمىي مىقدارى 62 مىليون نوپۇسى بار دۆلەتنىڭكىگە باراۋەر بولىدۇ.

 

سۇنىڭ باھاسى ۋە ئېنېرگىيە سەرپىياتى قانچىلىك؟

 

باھا

ئېلېكترولىت ھۈجەيرىلىرى يۇقىرى سۈپەتلىك سۇغا موھتاج ۋە سۇنى بىر تەرەپ قىلىشنى تەلەپ قىلىدۇ. سۈپىتى تۆۋەن سۇ تېز پارچىلىنىشقا ۋە ئۆمرىنىڭ قىسقا بولۇشىغا ئېلىپ كېلىدۇ. ئىشقارلىق ماددىلاردا ئىشلىتىلىدىغان دىئافراگما ۋە كاتالىزاتورلار، شۇنداقلا PEM نىڭ پەردە ۋە تۆشۈكلۈك توشۇش قەۋەتلىرى قاتارلىق نۇرغۇن ئېلېمېنتلار تۆمۈر، خروم، مىس قاتارلىق سۇ ئارىلاشمىلىرىنىڭ تەسىرىگە ئۇچرايدۇ. سۇ ئۆتكۈزۈشچانلىقى 1μS/cm دىن تۆۋەن، ئومۇمىي ئورگانىك كاربون 50μg/L دىن تۆۋەن بولۇشى تەلەپ قىلىنىدۇ.

 

سۇ ئېنېرگىيە سەرپىياتى ۋە تەننەرخىنىڭ نىسبەتەن ئاز بىر قىسمىنى ئىگىلەيدۇ. ئىككى پارامېتىرنىڭ ئەڭ ناچار ئەھۋالى تۇزسىزلاندۇرۇش. تەتۈر ئوسموس تۇزسىزلاندۇرۇشنىڭ ئاساسلىق تېخنىكىسى بولۇپ، دۇنياۋى سىغىمىنىڭ تەخمىنەن %70 نى ئىگىلەيدۇ. بۇ تېخنىكىنىڭ باھاسى كۈنىگە 1900-2000 دوللار/كۇب مېتىر، ئۆگىنىش نىسبىتى %15. بۇ مەبلەغ سېلىش تەننەرخى بويىچە، بىر تەرەپ قىلىش تەننەرخى تەخمىنەن 1 دوللار/كۇب مېتىر بولۇپ، توك باھاسى تۆۋەن رايونلاردا تۆۋەن بولۇشى مۇمكىن.

 

بۇنىڭدىن باشقا، توشۇش تەننەرخى ھەر كۇب مېتىرىغا تەخمىنەن 1-2 دوللار ئاشىدۇ. بۇ خىل ئەھۋالدا سۇنى بىر تەرەپ قىلىش تەننەرخى تەخمىنەن 0.05 دوللار/kgH2 بولىدۇ. بۇنى چۈشەندۈرۈپ ئېيتقاندا، ئەگەر ياخشى قايتا ھاسىل بولىدىغان بايلىقلار بولسا، قايتا ھاسىل بولىدىغان ھىدروگېننىڭ تەننەرخى 2-3 دوللار/kgH2 بولۇشى مۇمكىن، ئوتتۇرىچە بايلىقنىڭ تەننەرخى بولسا 4-5 دوللار/kgH2 بولىدۇ.

 

شۇڭا بۇ خىل مۇتەئەسسىپ ئەھۋالدا، سۇنىڭ باھاسى ئومۇمىي سۇنىڭ %2 تىن تۆۋەن بولىدۇ. دېڭىز سۈيىنى ئىشلىتىش ئارقىلىق قايتا ھاسىل بولىدىغان سۇ مىقدارىنى 2.5 ھەسسىدىن 5 ھەسسىگىچە ئاشۇرغىلى بولىدۇ (قايتا ھاسىل قىلىش نىسبىتى بويىچە).

 

ئېنېرگىيە سەرپىياتى

تۇزسىزلاندۇرۇشنىڭ ئېنېرگىيە سەرپىياتىغا قارىغاندا، ئۇ ئېلېكترولىتلىق باتارېيە كىرگۈزۈش ئۈچۈن كېتىدىغان توك مىقدارىغا سېلىشتۇرغاندا ئىنتايىن ئاز. ھازىر ئىشلەۋاتقان تەتۈر ئوسموس ئۈسكۈنىسى تەخمىنەن 3.0 كىلوۋات/م³ ئېنېرگىيە سەرپ قىلىدۇ. ئەكسىچە، ئىسسىقلىق بىلەن تۇزسىزلاندۇرۇش زاۋۇتلىرىنىڭ ئېنېرگىيە سەرپىياتى 40 دىن 80 كىلوۋات/م³ گىچە بولۇپ، قوشۇمچە ئېنېرگىيە تەلىپى تۇزسىزلاندۇرۇش تېخنىكىسىغا ئاساسەن 2.5 دىن 5 كىلوۋات/م³ گىچە بولىدۇ. بىرلەشتۈرۈلگەن ئىشلەپچىقىرىش زاۋۇتىنىڭ كونسېرۋاتىپ ئەھۋالىنى (يەنى يۇقىرى ئېنېرگىيە ئېھتىياجى) مىسال قىلىپ ئالساق، ئىسسىقلىق پومپىسىنى ئىشلەتسەك، ئېنېرگىيە ئېھتىياجى تەخمىنەن 0.7 كىلوۋات/م³ ۋودورودقا ئايلىنىدۇ. بۇنى چۈشىنىش ئۈچۈن، ئېلېكترولىتلىق باتارېيەنىڭ توك ئېھتىياجى تەخمىنەن 50-55 كىلوۋات/م³ بولىدۇ، شۇڭا ئەڭ ناچار ئەھۋالدىمۇ، تۇزسىزلاندۇرۇشنىڭ ئېنېرگىيە ئېھتىياجى سىستېمىغا كىرگۈزۈلىدىغان ئومۇمىي ئېنېرگىيەنىڭ تەخمىنەن 1% نى ئىگىلەيدۇ.

 

تۇزسىزلاندۇرۇشنىڭ بىر قىيىنچىلىقى تۇزلۇق سۇنى چىقىرىۋېتىش بولۇپ، بۇ يەرلىك دېڭىز ئېكولوگىيە سىستېمىسىغا تەسىر كۆرسىتىشى مۇمكىن. بۇ تۇزلۇق سۇنىڭ مۇھىتقا بولغان تەسىرىنى ئازايتىش ئۈچۈن ئۇنى تېخىمۇ پىششىقلاپ ئىشلەشكە بولىدۇ، بۇنىڭ بىلەن سۇنىڭ باھاسىغا يەنە 0.6-2.40 دوللار/m³ قوشۇلىدۇ. بۇنىڭدىن باشقا، ئېلېكترولىتلىق سۇنىڭ سۈپىتى ئىچىملىك ​​سۈيىگە قارىغاندا تېخىمۇ قاتتىق بولۇپ، بىر تەرەپ قىلىش تەننەرخىنىڭ يۇقىرى بولۇشىنى كەلتۈرۈپ چىقىرىشى مۇمكىن، ئەمما بۇنىڭ ئېنېرگىيە سەرپىياتىغا سېلىشتۇرغاندا يەنىلا ئاز بولۇشى مۆلچەرلەنمەكتە.

ۋودورود ئىشلەپچىقىرىش ئۈچۈن ئىشلىتىلىدىغان ئېلېكترولىت سۈيىنىڭ سۇ ئىزى يەرلىك سۇنىڭ ئىشلىتىلىشى، ئىستېمالى، پارچىلىنىشى ۋە بۇلغىنىشىغا باغلىق بولغان ئىنتايىن ئالاھىدە بىر ئورۇن پارامېتىرى. ئېكولوگىيە سىستېمىسىنىڭ تەڭپۇڭلۇقى ۋە ئۇزۇن مۇددەتلىك كىلىمات يۈزلىنىشىنىڭ تەسىرىنى ئويلىشىش كېرەك. سۇ ئىستېمالى قايتا ھاسىل بولىدىغان ۋودورودنى كېڭەيتىشتىكى ئاساسلىق توسالغۇ بولىدۇ.