Янгиликлар

Водород энергетикасини ривожлантириш миллий стратегияси нима учун керак?

2020 йил 10 июль куни Ўзбекистон Республикаси Президентининг ПҚ-4779 – сонли «Иқтисодиётнинг энергия самарадорлигини ошириш ва мавжуд ресурсларни жалб этиш орқали иқтисодиёт тармоқларининг ёқилғи-энергетика маҳсулотларига қарамлигини камайтиришга доир қўшимча чора-тадбирлар тўғрисида»ги Қарори билан “Иқтисодиёт тармоқларининг йирик энергия сарфловчи корхоналарида энергия самарадорлигини ошириш ва ёқилғи-энергетика ресурсларини тежаш бўйича «Йўл харитаси» тасдиқланди. Мазкур Йўл харитасининг 15-бандида «Водород энергетикасини ривожлантириш бўйича узоқ муддатли миллий стратегияни ишлаб чиқиш» вазифаси белгиланган.

Ўзбекистонда қуёш ва шамол энергетикаси шубҳасиз катта истиқболга эга. Бироқ бу соҳанинг ривожланишига тўсқинлик қилаётган сабаблардан бири – муқобил энергия манбаларининг об-ҳаво шароитининг ўзгаришига ва кун-тун алмашинувига боғлиқлигидир. Шамол электр генераторлари фақат шамол тезлиги 5-6 м/с дан баланд бўлганида ишлаб, Ўзбекистоннинг шамол потенциали юқори бўлган ҳудудларида йилига ўртача 3200-4300 соат давомида энергия беради (йилнинг давомийлиги 8760 соат). Қуёш фотоэлектр станциялари фақат кундузи, булутсиз ва кам булут бўлган ҳолатда ишлаб, Ўзбекистоннинг қуёш потенциали юқори бўлган ҳудудларида йилига ўртача 1500-2200 соат давомида энергия беради.

Тунда, булутли ва/ёки шамолсиз вақтларда ўзгарувчан қайта тикланувчи энергия мабалари (ҚТEМ)лар ҳисобидан ишлаб чиқариладиган энергия миқдори пасайиб кетади ва бу пасайишни бошқа манбалар ҳисобига компенсация қилиш талаб этилади. ҚТEМлар улуши сезиларли ошиши билан компенсацияловчи тезкор захира қувватлари керак бўлади. Бундай мақсадда иссиқ ҳолда ушлаб туриладиган иссиқлик электр станцияси блокларидан, зарядлаб қўйиладиган кимёвий аккумуляторлардан фойдаланиш етказиб бериладиган ҳар бир кВт электр энергияси таннарҳининг сезиларди даражада ошишига олиб келади.

Ўзгарувчан ҚТEМлардан олинадиган энергия миқдори кўп бўлганда, унинг бир қисми ҳисобига сувни парчалаб водород гази олиш, маълум вақт сақлаш ва бу газни энергия танқис бўлганда ишлатиб компенсациялаш манбаи сифатида фойдаланиш мумкин.

Водороднинг асосий истеъмолчиси кимё саноати (водород асосан аммиак ва метанол олишда ишлатилади), шунингдек нефть-кимё саноати саналади. Нефтни қайта ишлашда унинг ёрдамида турли нефть маҳсулотлари олтингугурт бирикмаларидан тозаланади. Энергетикада водород юқори қувватга эга турбогенераторларни совитиш учун қўлланилади. Қора ва рангли металлургияда оксидлардан тикланувчи тоза металлар олишда водороддан фойдаланадилар. Жумладан, юқори тозаликдаги водород кимёвий тоза мис, вольфрам ва молибден ишлаб чиқариш учун зарур. Радиотехника саноатида водород яримўтказгичли ускуналар ишлаб чиқаришда қўлланилади.

Водороднинг кислородда ёниш ҳарорати – тахминан 3000 даража, махсус ёндиргичларда 4000 даражагача чиқариш мумкин. Шу сабабли водороддан оловга чидамли металларни кавшарлаш учун фойдаланилади. Шунингдек, суюқ водород – ракета ёқилғиси сифатида ишлатилади.

Таъкидлаш жоизки, кейинги йилларда жаҳон ҳамжамияти олдида глобал исиш муаммоси юзага келди. Айрим ҳисоб-китобларга кўра, глобал ўртача ҳароратнинг яна 2 даражага кўтарилиши ҳароратнинг ўнглаб бўлмас даражада ўсишига олиб келади ва сайёрадаги бор жонзотларни ҳалок қилади.

Глобал ўртача ҳароратнинг ўнглаб бўлмас кўтарилишига йўл қўймаслик мақсадида, БМТнинг Иқлим ўзгариши тўғрисидаги доиравий конвенцияси доирасида, 2015 йил 12 декабрда консенсус асосида Париж келишуви қабул қилинган. У 2020 йилдан бошлаб атмосферадаги карбонат ангидрид газини камайтириш, глобал ўртача ҳарорат ўсишини 2°Cдан «анча паст»да ушлаб туриш ва ҳарорат ўсишини 1,5°C билан чеклашга «саъй-ҳаракат қилиш»га қаратилган чора-тадбирлар қабул қилишни кўзда тутади. Глобал ўртача ҳарорат ўсишини ушлаб туришга, жумладан, қайта тикланувчи энергия манбалари (ҚТEМ)дан фойдаланишни кенгайтириш, энергия тежовчи ва энергия самарадор технологияларга ўтиш орқали эришиш мумкин.

Кейинги йилларда водород ёқилғисидан, айнан энергия аккумулятори сифатида ишлатилиши мумкин бўлган «яшил водород»дан фойдаланиш йўналиши ривожлана бошлади. Бу «яшил» водород ҚТEМ станцияларида ишлаб чиқариладиган энергиянинг ортиқча қисмидан фойдаланган ҳолда, сув Н2О молекулаларини электролиз ёки пиролиз технологиялари ёрдамида 2 водород атоми 2Н ва кислород атоми О га парчалаш йўли билан ишлаб чиқарилади. Бу жараён экологик тоза бўлиб, атмосферага фақат тоза кислород ташланиши билан кечади. Ажратиб олинган водород, ишлатилгунига қадар, махсус сиғимларда сақланади. Шунингдек, водород истеъмол манзилига ҳам қувурлар орқали, ҳам транспорт воситаларига ўрнатилган цистерналарда етказилиши мумкин.

Водород қуйидаги ўринларда ишлатилиши мумкин:

а) ёқилғи сифатида. Боз устига, энг экологик тоза ёқилғи сифатида. Водород ёниши жараёнида фақат сув буғлари ажралиб чиқади. Ёниш жараёнида олинган иссиқлик энергияси бевосита иссиқлик энергияси сифатида ишлатилиши ҳам, шунингдек, иссиқлик электр станцияларида электр энергияга айлантирилиши ҳам мумкин.

б) ёқилғи элементлари сифатида. Бу элементда водород ёқиш жараёнисиз тўғридан-тўғри электр энергияси олинади. Жараён натижасида фақат тоза сув ҳосил бўлади. Бу элементлардан водород автомобилларда ҳам фойдаланилади.

«Яшил» энергетика нуқтаи назаридан водородли ёқилғи элементларида фойдали иш коэффициенти (ФИК) ўта юқори – 70-90%. Қиёслаш учун: энг яхши ички ёнув двигателлари ФИКи 35-40%ни ташкил қилади. Қуёш электр станциялари учун ФИК атиги 15-20%ни ташкил қилади ва об-ҳаво шароитига ўта боғлиқ. Энг яхши шамол электр станцияларининг ФИКи 40%гача чиқади, бу буғли генераторларникига тенг, лекин шамол станциялари ҳам қулай об-ҳаво шароитини ва қимматбаҳо хизмат кўрсатишни талаб қилади. Амалда исталган қувватдаги хавфсиз водород батареяларини тайёрлаш имконияти уларни ҳам уй хўжаликларида, транспорт, фазо кемаларида, йирик саноат объектларида электр энергияси манбаи сифатида ишлатиш имконини беради.

Инновацион ривожланиш вазирлиги барча соҳалар қатори водород энергетикаси бўйича ҳам бир қатор ишларни амалга ошириб келмоқда. Шу жумладан, 2019 – 2020 йиллар давомида водород энергетикаси технологияларини ривожлантиришга йўналтирилган лойиҳаларни илмий фаолиятга оид давлат дастурлари доирасидаги инновацион ва амалий лойиҳалар танловларида эълон қилиб келмоқда. Танловда ғолиб бўлган лойиҳалар Инновацион ривожланиш ва новаторлик ғояларини қўллаб-қувватлаш жамғармаси томонидан молиялаштирилмоқда.

Водород энергетикаси соҳасини ривожлантиришни янада жадаллаштириш мақсадида Инновацион ривожланиш вазирлиги «Водород энергетикаси технологиялари илмий-амалий инновацион маркази»ни ташкил этиш таклифини ишлаб чиқди. Таклиф ҳозирда республика раҳбарияти томонидан кўриб чиқилмоқда.

Шуҳрат Исаев

Инновацион ривожланиш вазирлиги

Ёқилғи-энергетика тармоғини ривожлантириш бўлими бош мутахассиси