- NewHydrogen ประเมินสถานที่ตั้งในรัฐยูทาห์เพื่อใช้เป็นโรงงานนำร่องผลิตไฮโดรเจนด้วยพลังงานความร้อน
- การแยกน้ำด้วยกระบวนการเทอร์โมเคมีคัลใช้ความร้อนที่อุณหภูมิสูงแทนไฟฟ้าในการผลิตไฮโดรเจน
- สถานที่ตั้งในรัฐยูทาห์มีพื้นที่วิจัยและที่ดินอุตสาหกรรมอย่างเพียงพอ
- ผลการประเมินจะเป็นตัวกำหนดศักยภาพในการนำเทคโนโลยี ThermoLoop ไปใช้ในเชิงพาณิชย์
ศักยภาพของการแยกน้ำด้วยกระบวนการเทอร์โมเคมีคัล
ปัจจุบัน การผลิตไฮโดรเจนสะอาดส่วนใหญ่ต้องพึ่งพากระบวนการอิเล็กโทรลิซิส ซึ่งใช้ไฟฟ้าแยกโมเลกุลน้ำเป็นไฮโดรเจนและออกซิเจน ส่วนการแยกน้ำด้วยกระบวนการเทอร์โมเคมีคัลนั้นใช้แนวทางที่แตกต่างออกไป โดยอาศัยความร้อนที่อุณหภูมิสูงและปฏิกิริยาเคมีเป็นตัวขับเคลื่อนการแยก กระทรวงพลังงานสหรัฐฯ มองว่าการแยกน้ำด้วยกระบวนการเทอร์โมเคมีคัลเป็นหนึ่งในแนวทางที่มีศักยภาพในการผลิตไฮโดรเจนโดยใช้ความร้อนจากพลังงานแสงอาทิตย์แบบรวมศูนย์และเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ขั้นสูง ขึ้นอยู่กับกระบวนการที่ใช้ ช่วงอุณหภูมิที่ต้องการอยู่ที่ประมาณ 500°C ถึง 2,000°C ThermoLoop เป็นเวอร์ชันหนึ่งที่ NewHydrogen พยายามพัฒนา โดยมุ่งให้ทำงานผ่านปฏิกิริยาเคมีแบบใกล้เคียงกับอุณหภูมิคงที่บริษัทระบุว่า กระบวนการนี้ใช้วัสดุที่พัฒนาขึ้นเป็นพิเศษ ซึ่งจะหมุนเวียนระหว่างขั้นตอนต่าง ๆ ทำให้ปฏิกิริยาเกิดขึ้นที่อุณหภูมิเกือบเท่ากัน NewHydrogen ระบุว่า เป้าหมายของงานในปัจจุบันคือการทำงานที่อุณหภูมิต่ำกว่า 1,000°C ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่ง เพราะการผลิตไฮโดรเจนด้วยกระบวนการอิเล็กโทรลิซิสต้องใช้ไฟฟ้าจำนวนมาก ขณะที่ระบบเทอร์โมเคมีคัลมีความเป็นไปได้ที่จะใช้ความร้อนโดยตรง อย่างไรก็ตาม ความคุ้มค่าทางเศรษฐกิจขึ้นอยู่กับต้นทุนของแหล่งความร้อนและปริมาณความร้อนเป็นสำคัญ ตลอดจนประสิทธิภาพ ความทนทาน และต้นทุนของวัสดุเคมีและเครื่องปฏิกรณ์ ซึ่งเป็นความท้าทายสำคัญที่ไฮโดรเจนจากกระบวนการเทอร์โมเคมีคัลต้องเผชิญโดยทั่วไป กระทรวงพลังงานสหรัฐฯ ระบุว่า นักวิจัยยังคงต้องปรับปรุงความทนทานและประสิทธิภาพของวัสดุทำปฏิกิริยา รวมถึงพัฒนาเครื่องปฏิกรณ์ที่สามารถทำงานได้อย่างเชื่อถือได้ภายใต้รอบอุณหภูมิสูงซ้ำ ๆ
ข้อได้เปรียบของสถานที่ตั้งในรัฐยูทาห์
รัฐยูทาห์อาจเป็นสภาพแวดล้อมการทดสอบที่เป็นประโยชน์ โรงงานนำร่องที่เสนอนั้นมีขนาดเล็กกว่าเป้าหมายเชิงพาณิชย์ในที่สุดของ NewHydrogen เป็นอย่างมาก บริษัทอธิบายว่านี่เป็นสะพานเชื่อมจากหน่วยทดสอบทางวิศวกรรมไปสู่การผลิตไฮโดรเจนในระดับกิกะวัตต์ที่มีศักยภาพ USREL อาจเป็นสถานที่ที่น่าสนใจสำหรับการเปลี่ยนผ่านนี้ สถานที่ในเมือง Orangeville มีพื้นที่วิจัยมากกว่า 30,000 ตารางฟุต และที่ดินภายใต้การควบคุมของรัฐมากกว่า 40 เอเคอร์ พร้อมด้วยที่ดินอุตสาหกรรมใกล้เคียงเพิ่มเติม กิจกรรมของที่นี่ครอบคลุมพลังงานนิวเคลียร์ เทคโนโลยีวัฏจักรกำลัง พลังงานแสงอาทิตย์ และการผลิตสถานที่แห่งนี้กำลังกลายเป็นแพลตฟอร์มทดสอบเทคโนโลยีนิวเคลียร์ขั้นสูงเช่นกัน USREL กำลังเป็นเจ้าภาพโครงการที่เกี่ยวข้องกับบริษัทอย่าง Valar Atomics และ NuCube Energy ซึ่งช่วยให้สถานที่แห่งนี้มีประสบการณ์เกี่ยวกับระบบนิวเคลียร์อุณหภูมิสูงและการประยุกต์ใช้ความร้อนในอุตสาหกรรม ซึ่งเกี่ยวข้องกับแผนระยะยาวของ NewHydrogen บริษัทเสนอที่จะนำ ThermoLoop มารวมกับความร้อนจากเครื่องปฏิกรณ์ขนาดเล็กแบบโมดูลาร์ โดยอาจใช้ความร้อนจากนิวเคลียร์ในการผลิตไฮโดรเจนโดยตรง แทนที่จะแปลงความร้อนเป็นไฟฟ้าก่อน
บริษัทเหล่านี้อยู่ในขั้นตอนการประเมินว่าสถานที่ตั้งดังกล่าวเหมาะสมหรือไม่เท่านั้น และข้อตกลงความร่วมมือดังกล่าวเป็นแบบไม่ผูกพัน หากการประเมินนำไปสู่การติดตั้งใช้งานในอนาคต จะเป็นการทดสอบที่เป็นประโยชน์ว่าแนวทางที่ขับเคลื่อนด้วยความร้อนของ NewHydrogen จะสามารถก้าวข้ามการสาธิตในห้องปฏิบัติการไปสู่การดำเนินงานอย่างต่อเนื่องในระดับที่ใหญ่ขึ้นได้หรือไม่ การเปลี่ยนผ่านนี้จะเป็นบททดสอบที่ยิ่งใหญ่ที่สุดของเทคโนโลยี การผลิตไฮโดรเจนในห้องปฏิบัติการเป็นเรื่องที่ท้าทาย แต่การรักษาวัสดุเคมี การถ่ายเทความร้อน การทำงานของเครื่องปฏิกรณ์ และการผลิตไฮโดรเจนให้ดำเนินไปอย่างต่อเนื่องและคุ้มค่าทางเศรษฐกิจนั้นเป็นอีกเรื่องหนึ่ง การประเมินครั้งนี้ยังไม่ถือเป็นก้าวสำคัญในการผลิตไฮโดรเจน เป็นเพียงขั้นตอนเบื้องต้นในการทำความเข้าใจว่า ThermoLoop จะสามารถเปลี่ยนจากเทคโนโลยีในห้องปฏิบัติการไปสู่โรงงานนำร่องที่ดำเนินงานได้จริงหรือไม่
ความท้าทายและโอกาสของการผลิตไฮโดรเจนด้วยกระบวนการเทอร์โมเคมีคัล
การประเมินของ NewHydrogen ไม่ใช่เพียงการสำรวจทางเทคนิคเท่านั้น แต่ยังมีผลกระทบอย่างลึกซึ้งต่อวิธีการผลิตไฮโดรเจนในอนาคต หากเทคโนโลยีการแยกน้ำด้วยกระบวนการเทอร์โมเคมีคัลประสบความสำเร็จในการนำไปใช้ อาจนำมาซึ่งการใช้พลังงานและต้นทุนที่ต่ำลงสำหรับการผลิตไฮโดรเจน โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อใช้ความร้อนจากพลังงานนิวเคลียร์และพลังงานแสงอาทิตย์ อย่างไรก็ตาม การนำเทคโนโลยีไปใช้ในเชิงพาณิชย์ยังคงเผชิญกับความท้าทายหลายประการ รวมถึงความทนทานของวัสดุและประสิทธิภาพของเครื่องปฏิกรณ์ สถานที่ตั้งในรัฐยูทาห์มอบแพลตฟอร์มการทดสอบที่เหมาะสม ซึ่งสามารถสนับสนุนการพัฒนาเทคโนโลยีนี้ต่อไป และช่วยประเมินความเป็นไปได้ในการดำเนินงานจริง