روش سئو: یک گزارش جدید می گوید، هیدروژن برای گرمایش زمین ۱۱ برابر بدتر از کربن دی اکسید(CO2) است.
به گزارش روش سئو به نقل از ایسنا و به نقل از نیو اطلس، هیدروژن یکی از سلاح های کلیدی بشریت در جنگ مقابل انتشار کربن دی اکسید خواهد بود، اما در مورد آن باید با احتیاط رفتار کرد، چونکه گزارش های جدید نشان می دهند انتشار هیدروژن فرار چگونه می تواند بطور غیرمستقیم اثرات گرمایشی ۱۱ برابر بدتری از انتشار CO۲ بوجود آورد.
هیدروژن می تواند بعنوان یک حامل انرژی پاک استفاده گردد و عبور آن از پیل سوختی برای تولید الکتریسیته چیزی جز آب بعنوان محصول جانبی تولید نمی نماید. هیدروژن در وزنی معین، انرژی بسیار بیشتری نسبت به باتری های لیتیومی حمل می کند و شارژ مجدد مخزن هیدروژن نیز سریع تر از شارژ باتری انجام می شود. بدین سبب هیدروژن بعنوان یک گزینه سبز بسیار امیدوارکننده در چندین کاربرد کربن زدایی در نظر گرفته می شود و بعنوان مثال می تواند در حمل و نقل هوایی، کشتیرانی و حمل و نقل های زمینی طولانی مدت مورد استفاده قرار گیرد.
اما زمانی که هیدروژن مستقیماً در اتمسفر آزاد می شود، می تواند با گازها و بخارات دیگر موجود در هوا تعامل کند و واکنش دهد و اثرات گرمایش قدرتمندی بوجود آورد. در حقیقت، یک مطالعه جدید با حمایت دولت بریتانیا، این فعل و انفعالات را زیر ذره بین برده و مشخص کرده است که پتانسیل گرمایش جهانی هیدروژن(GWP) حدود دو برابر بدتر از آنست که تا حالا تصور می شود.
بنابر این مطالعه، یک تن هیدروژن در جو زمین در یک دوره زمانی ۱۰۰ ساله، جو زمین را ۱۱ برابر بیشتر از یک تن کربن دی اکسید گرم می کند.
هیدروژن چگونه مانند گاز گلخانه ای عمل می کند؟
یکی از راه ها، افزایش طول عمر متان موجود در اتمسفر است. هیدروژن با همان اکسیدان های تروپوسفر که انتشار متان را پاکسازی می کنند، واکنش می دهد. متان یک گاز گلخانه ای فوق العاده قوی است که در ۲۰ سال اول حدود ۸۰ برابر بیشتر از کربن دی اکسید گرم می شود. اما رادیکال های هیدروکسیل موجود در جو، آنرا نسبتاً سریع پاکسازی می کنند، در صورتیکه کربن دی اکسید هزاران سال در هوا باقی می ماند، بدین سبب اثر کربن دی اکسید در دراز مدت بسیار بدتر است.
با این وجود، هنگامی که هیدروژن وجود داشته باشد، آن رادیکال های هیدروکسیل بجای متان با هیدروژن واکنش می دهند. بدین سبب افزایش مستقیم غلظت متان به وجود می آید و متان مدت بیشتری در جو باقی می ماند.
علاوه بر این، وجود هیدروژن، غلظت ازن تروپوسفر و بخار آب استراتوسفر را بیشتر می کند و اثر «اجبار تابشی» را تقویت می کند که دما را نیز بالاتر می برد.
در اقلیم شناسی، اجبار تابشی یا واداشت تابشی(Radiative forcing) تفاوت بین تابش خورشیدی جذبِ زمین شده و آن مقدار انرژی است که از زمین به فضا تابیده می شود. توانایی های نفوذی که سبب ایجاد تغییر در سیستم آب و هوایی زمین شوند و تعادل تابشی زمین را دگرگون کنند و موجب افزایش یا افت دما شوند، اجبارهای تابشی یا اقلیمی نامیده می شوند.
واداشت تابشی مثبت به این معنا است که زمین انرژی بیشتری از تابش خورشید، بیش از تابشی که خود به فضای بیرون می فرستد، دریافت می کند. در این داد و ستد تابشی، سود خالص انرژی بر گرما خواهد افزود.
مفهوم واداشت تابشی منفی نیز این است که زمین انرژی تابشی بیشتری را بیش از آنچه که از خورشید دریافت کند، به فضا بفرستد که این موجب ایجاد سرما می شود.
بطور معمول، اجبار تابشی در تروپوپاز یا در بالای جو که به طور معمول تنظیم کننده سریع دما شناخته می شود، در یکای وات در هر متر مربع از سطح زمین اندازه گیری می شود. اجبار تابشی مثبت به مدلول انرژی ورودی بیش از انرژی خروجی، سیستم را گرم می کند، در صورتیکه اجبار تابشی منفی به مدلول انرژی خروجی بیش از انرژی دریافتی، آنرا خنک می کند. علل ایجاد این اجبار شامل تغییر در تابش خورشید، تغییر در غلظت گازهای فعال در راه تابش است که به طور معمول بعنوان گازهای گلخانه ای و ذرات معلق در هوا شناخته می شوند.
هیدروژن چگونه به جو فرار می کند؟
بنظر می رسد بخش زیادی از آن حاصل از نشتی است. اگر هیدروژن در یک سیلندر گاز فشرده ذخیره شود، می توان دید که هر روز بین ۰.۱۲ تا ۰.۲۴ درصد از آن از دست می رود. بدین سبب هیدروژن از لوله ها و دریچه ها نشت می کند و ۲۰ درصد بیشتر از گاز متان که حالا از خطوط لوله شهری عبور می کند، نشتی دارد و از دست می رود، بااینکه از آنجا که هیدروژن بسیار سبک تر از متان است، این حجم فرار تنها معادل ۱۵ درصد از وزن آنرا شامل می شود.
جایی که هیدروژن بعنوان مایع برودتی حمل می شود، جوشش آن اجتناب ناپذیر است و می توان انتظار داشت که بطور متوسط حدود یک درصد از آن در طول روز از دست برود که هم اکنون، این نشتی به جو روانه می شود.
در حقیقت، عملیات تهویه و تصفیه هم اکنون در سراسر چرخه حیات هیدروژن رایج است. آنها در طول الکترولیز، در طول فشرده سازی، در هنگام سوخت گیری و طی پروسه تبدیل مجدد به برق بوسیله پیل سوختی رخ می دهند.
آلاینده های تصفیه و تخلیه را می توان با افزودن سیستم هایی برای ترکیب مجدد هیدروژن تهویه شده یا تصفیه شده در آب و بازگرداندن آن به فرایند، پاکسازی کرد، اما مدتی طول می کشد تا این نوع عملیات از نظر اقتصادی مقرون به صرفه شود.
در مجموع، این گزارش انتظار دارد که بین یک تا ۱۰ درصد از کل هیدروژن در سناریوی جهانی به اتمسفر روانه شود که انتشار از حمل و نقل مسئول حدود نیمی از آنست.
اما آیا این به این معنا است که باید از “هیدروژن سبز” در رقابت برای جلوگیری از تولید گازهای گلخانه ای اجتناب شود؟ خیر. گزارش دولت بریتانیا توضیح می دهد که « انتشار یک درصدی و ۱۰ درصدی هیدروژن در مقایسه با کربن دی اکسید، تقریباً ۰.۴ تا ۴ درصد از کل انتشار گازهای گلخانه ای را کم می کند. بدین سبب حتی با فرض بدترین سناریوی نشت هیدروژن، استفاده از آن هنوز هم یک پیشرفت بزرگ است.
پژوهشگران می گویند: در صورتیکه مزایای کاهش انتشار CO۲ بطور قابل توجهی بیشتر از مزایای ناشی از نشت هیدروژن است، نتایج ما به وضوح اهمیت کنترل نشت هیدروژن را در اقتصاد هیدروژنی نشان می دهند.
منبع: روش سئو
