تحولات آتی جهان در عصر جایگزینی برق با نفت

از CO2 نسبتا خالص خروجی دودکش نیروگاه ها و صنعت سیمان و فولاد و پتروشیمی ناشی از جایگزینی اکسیژن می توان جهت تزریق به میادین نفت استفاده نمود به ازای تزریق هر متر مکعب CO2 به میادین نفت کربناته و شکاف دار، حداقل یک بشکه به تولید نفت مخزن اضافه خواهد شد و این افزایش برداشت از حدود یکسال بعد از تزریق اثرات خود را نشان خواهد داد.

جهان در دوران گذار از عصر نفت و انرژی های فسیلی به عصر برق است. طی ده سال آینده بخش عمده حمل و نقل جهان برقی خواهد شد و برق مورد نیاز خودروها از طریق انرژی خورشیدی و بادی تامین خواهد شد. در این دوران گذار شاهد تحولات عظیمی در حوزه بهره وری انرژی و جهت دهی کلی صنعت به سمت و سوی انرژی های پاک خواهیم بود. از جمله تغییرات مهم یک دهه آتی عبارتند از:
1-نیروگاه های خورشیدی
بهره وری نیروگاه های خورشیدی با سرعت مناسبی در حال افزایش و قیمت تمام شده تولید هر کیلو وات برق خورشیدی به نسبه در حال کاهش است. نیروگاه های خورشیدی اکنون قادر به رقابت با سایر روش های تولید برق می باشند و با توسعه تیراژ تولید و بازار مصرف شرایط برای این صنعت رو به بهبود می باشد. طی ده سال آینده حدود نیمی از برق جهان توسط نیروگاه های خورشیدی تولید خواهد شد.
2- جایگزینی خودروهای بنزین سوز و گازوئیل سوز با خودروهای برقی
کشورها متناسب با مزیت های نسبت خود در حال تولید برق هستند برخی با محوریت خورشید برخی با محوریت باد، برخی هسته ای برخی زغال سنگ و برخی گازوئیل و مازوت امایک واقعیت انکار ناپذیر وجود دارد و آن اینکه کشورهایی چون چین و ژاپن و کره جنوبی و هند و کشورهای اروپایی که وارد کنندگان اصلی نفت هستند طی یک دهه آینده وابستگی خود به نفت را به حدود صفر خواهند رسانید و سایر انرژی ها را جایگزین نفت می نمایند. حدود 80درصد نفت به بنزین و گازوئیل تبدیل می شود با برقی شدن خودروها و کاهش کاربرد بنزین و گازوئیل وابستگی کشورها به نفت سال به سال کمتر خواهد شد. طی ده سال آینده بخش عمده خودروهای تولیدی جهان برقی خواهند بود و تولید خودروهای بنزین سوز و گازوئیل سوز سال به سال کاهش خواهد یافت.
3- باتری های نیروگاهی و باتری های آبی
نیروگاه های بر پایه باتری های بزرگ به سرعت رشد خواهند نمود و میلیاردها گیگا وات برق نیروگاه های ذخیره و توزیع برق در سراسر جهان احداث خواهد شد این نیروگاه ها در طول روز با برق مازاد نیروگاه های خورشیدی شارژ می شوند و در ساعات اوج مصرف برق ذخیره شده عرضه می گردد. در حال حاضر عربستان در حال نصب 25هزار مگاوات باتری های نیروگاهی می باشد اینگونه نیروگاه ها کاملا اقتصادی شده و به سرعت گسترش خواهند یافت. طی ده سال آینده میزان نصب باتری های نیروگاهی متناسب با توسعه نیروگاه های خورشیدی افزایش خواهد یافت و درصد قابل توجهی از برق مورد نیاز در ساعات اوج مصرف از این طریق در محل های مصرف تامین خواهد گردید.
راه دیگربرای ذخیره برق تولید نیروگاه های خورشیدی در طول روز، توسعه نیروگاه های تلمبه ای ذخیره ای (باتری های آبی) است در این نیروگاه ها با استفاده از برق مازاد نیروگاه های خورشیدی در طول روز و برق مازاد شبکه در اواخر شب، آب از حوضچه آب پائین کوه به حوضچه آب بالای کوه پمپاژ می شود و در ساعات اوج مصرف با رها سازی آب حوضچه بالایی برق بسیار زیادی تولید می شود که نمونه آن نیروگاه تلمبه ای ذخیره ای سیاه بیشه می باشد که در ساعات اوج مصرف بیش از هزارمگاوات تولید می کند.می توان ده ها نیروگاه کوچک و متوسط تلمبه ای ذخیره ای در ایران راه اندازی نمود. هزینه بهره برداری این نیروگاه ها بسیار کمتر از نیروگاه های حرارتی و سایر نیروگاه ها است با تعداد اندک نیروی انسانی می توان چندین نیروگاه کوچک و متوسط تلمبه ای ذخیره ای را با روش های نوین نظارت و کنترل، مدیریت نمود. طول عمر مفید این نیروگاه ها از 50 سال نیز فراتر می رود.
4- رونق واحدهای الکترولیز آب و نقش هیدروژن و اکسیژن در صنعت
در آینده نزدیک الکترولایزر ها از جمله مهمترین مشتریان نیروگاه های خورشیدی خواهند بود در الکترولایزرها با برق خورشیدی آب به اکسیژن و هیدروژن تجزیه می شود و از هر دوی آنها استفاده بسیار خواهد شد. با ترکیب هیدروژن و نیتروژن هوا آمونیاک سبز تولید می شود. از هیدروژن برای سوخت واحدهای صنعتی به عنوان سوخت پاکی که CO2 تولید نمی کند استفاده می شود اما استفاده اصلی هیدروژن در صنعت پتروشیمی خواهد بود. از ترکیب هیدروژن و CO2 می توان متانول تولید نمود می توان متانول را به اتانول تبدیل کرد. با استفاده از متانول در واحدهای MTO می توان اتیلن و پروپیلن تولید نمود لذا با افزایش تولید هیدروژن حاصل از دستگاه های الکترولیزها، صنعت پتروشیمی دچار تحولات گسترده ای خواهد گردید. با داشتن هیدروژن و COو CO2 می توان محصولات بسیار زیادی را تولید نمود.
در صنعت سیمان با جایگزینی اکسیژن با هوا در کوره های کلسینه آهک می توان co2 خروجی از دودکش ها را به خلوص بالای مورد نیاز در صنعت پتروشیمی رساند. با CO2 خلوص بالا و هیدروژن می توان واحدهای متانول و آمونیاک- اوره و غیره در نقاط مختلف جهان راه اندازی نمود. با جایگزینی اکسیژن با هوای ورودی به کوره های فولاد می توان CO2 با خلوص بالا از دودکش کارخانه های فولاد دریافت نمود. با جایگزینی اکسیژن حاصل از الکترولایزرها با هوای ورودی که محفظه احتراق نیروگاه های حرارتی خروجی دودکش نیروگاه ها CO2 با خلوص بالا خواهد بود از طرفی وقتی هوا وارد کوره یا محفظه احتراق می شود تنها 20درصد آن اکسیژن است و 78درصد آن نیتروژن است لذا حرارت بسیار زیادی با سوزندان نیتروژن به هدر می رود و از این منظر صرفه جویی قابل توجهی در مصرف انرژی بعمل می آید. به ازای هر مول گاز متانی که در کوره های سیمان و پتروشیمی و فولادیا محفظه احتراق نیروگاه ها سوزانده می شود نیاز به 4 مول اکسیژن است لذا وقتی در نیروگاه هزار مگاواتی سالانه 1.8میلیارد متر مکعب گاز سوزانده می شود به مفهوم سوزاندن 7.2میلیون تن اکسیژن است و چون اکسیژن حدود یک پنجم حجم هوا را تشکیل می دهد لذا باید 5 برابر اکسیژن مورد نیاز هوا وارد کوره ها و محفظه های احتراق شده و تا دمای 850 درجه سانتی گراد سوزانده شود یعنی در نیروگاه 1000مگاواتی بخش قابل توجهی از گاز صرف سوزاندن هوا می شود. بدین جهت جایگزینی اکسیژن با هوای ورودی به کوره واحدهای صنعتی ذکر مهم است.
از CO2 نسبتا خالص خروجی دودکش نیروگاه ها و صنعت سیمان و فولاد و پتروشیمی ناشی از جایگزینی اکسیژن می توان جهت تزریق به میادین نفت استفاده نمود به ازای تزریق هر متر مکعب CO2 به میادین نفت کربناته و شکاف دار، حداقل یک بشکه به تولید نفت مخزن اضافه خواهد شد و این افزایش برداشت از حدود یکسال بعد از تزریق اثرات خود را نشان خواهد داد. با فرض اینکه طی ده سال آینده یک میلیون تن هیدروژن با دستگاه های الکترولیز در ایران تولید شود در آن صورت تولید اکسیژن حاصله به حدود 7میلیون تن خواهد رسید که با این میزان اکسیژن حدود 5میلیون تن (معادل حدود 2.5میلیارد متر مکعب) CO2 در کوره های ذکر شده تولید می شود لذا با این میزان CO2 می توان حدود 2.5میلیارد بشکه نفت بیشتر تولید نمود که درآمد آن با نفت 50 دلار حدود 100 میلیارد دلار خواهد شد.
صنعت سیمان و فولاد و پتروشیمی و نیروگاه ها از جمله اصلی ترین منتشر کنندگان CO2 و آلاینده های محیط زیست هستند اما برق خورشیدی در آینده این صنایع را تحت تاثیر عمیق خود قرار می دهد.
کره زمین دیگر ظرفیت و تحمل آلایندگی و ادامه روند گرمایش را ندارد. دوران منفعت طلبی ترامپی که آینده کره زمین و نسل های آینده را فدای منفعت طلبی های کوتاه مدت می نماید زود سپری خواهد شد و عقلا و اندیشمندان حرکاتی چون خروج از پیمانهای محیط زیستی را بر نخواهند تافت. بشر چاره ای جز نگاه مشترک بر مبنای داده های علمی و منفعت بشری به مدیریت کره زمین ندارد.با توجه به مطالب ذکر شده امید است برنامه ریزی های آتی کشور در حوزه انرژی با توجه به واقعیات پیش رو تدوین و اجرایی گردند.

سیدحسین میرافضلی

منبع روزنامه سیاست روز

کد : 2577

گروه : اخبار رسانه ها

تاریخ : 10 ماه پیش

پرینت

کپی لینک کوتاه