Парки технологии Донишгоҳи техникии Тоҷикистон

Бояд қайд намуд, ки навъи якуми гузариш аз автомобили муқаррарӣ ба барқӣ, яъне автомобили гибридӣ (HEV) ба миқдори кам ҳам бошад, аллакай чандин сол дар ҷумҳурӣ мавриди истифода қарор дода шудааст. Ягона норасоии он набудани имкони аз манбаи берунаи барқ заряд гирифтан аст.

Айни замон тавассути шабакаи интернет ва ВАО ҳаматарафа дар бораи  бартарияти электромобилҳо маводи бисёре ба нашр мерасад, аммо мушкилоти асосии он, яъне таъсири аккумуляторҳои он (асосан аз литий ва пайвастагиҳои он иборат аст) баъди муҳлати истифодабарӣ ба муҳити зист пурра омӯхта нашудааст. Мусаллам аст, ки ширкатҳои бонуфузи истеҳмолкунанда маҳсулоти худро ҳаматарафа тадқиқу ташхис карда ба бозор ворид месозанд. Дар баробари ин ширкатҳои хурди навтаъсис кӯшиш менамоянд, ки бо ворид кардани маҳсулоти нав ба мисли электромобилҳо, ки баъзе қисмҳои он, аз ҷумла батареяҳои аккумуляторӣ аз санҷиши дарозмуддат нагузаштаанд, ба бозорҳои дигар давлатҳо онро ҳамчун “навъи озмоишӣ”, ё ба истилоҳ “опытный образец” (англ. preproduction model) ноаён пешниҳод менамоянд. Бинобар ин дар ворид намудани электромобилҳо ва батареяҳои аккумуляторӣ, пеш аз ҳама, ба сатҳу сифати маҳсулот ва обрӯю эътибори истеҳсолкунанда диққати ҷиддӣ бояд дода шавад.

Дар марҳилаи аввал истифодаи электромобилҳое, ки манбаи ягонаи захираи энергия дар онҳо батареяҳои аккумуляторӣ мебошад, мувофиқи мақсад нест. Сабаби якум арзиши баланди батареяҳои аккумуляторӣ, ки айни замон то 40% нархи электромобилро ташкил медиҳанд. Дуюм масъалаи захираи гашти электромобил, ки аз ҳарорати беруна вобаста буда, барои заряд додани аккумулятор муҳлати муайян даркор аст. Вобаста аз иқтидори истгоҳи заряддиҳӣ  ва ғунҷоиши батареяҳои аккумуляторӣ, барои пурра заряд додани он аз 30 дақиқа то якчанд соат вақт лозим аст, гарчанде дар ин самт пешравиҳо ба назар расанд ҳам. Дар баробари ин чи хеле ки дар боло зик кардем, масъалаи безараргардонии  батареяҳои аккумуляторӣ мебошад, ки масъалаи доғи рӯз аст. Бояд зикр намуд, ки дар Барнома як боби махсус ба безараргардонии аккумуляторҳои нақлиёти барқӣ бахшида шудааст, ки он маҷмуи чорабиниҳоро ҷиҳати коркарди дубора ва безараргардонии аккумуляторҳои истифодашуда пешниҳод карда мешаванд.

Аз тарафи дигар, баъди муҳлати муайян боз аккумуляторҳои нав харидорӣ кардан лозим аст ва аз эҳтимол дур нест, ки аккумуляторҳои барои электромобили муайн пешбинишуда, дигар истеҳсол нашаванд. Яъне дар аксар мавридҳо мо вобастагии доимӣ ба истеҳсолкунанда хоҳем дошт.

Ба андешаи мо истифодаи ду навъи электромобил барои шароити кишвари мо мувофиқи мақсад аст. Аз сабаби он, ки яку якбора даст кашидан аз сӯзишвории газӣ ва нафтӣ ғайриимкон аст, яъне якум ин автомобилҳои гибридии плагин (PHEV), ки тавассути ду манбаи энергияи механикӣ, яъне муҳаррикҳои электрикӣ ва дарунсӯз кор карда, имкони заряд додани аккумулятор аз шабакаи берунаи барқиро доранд.

Дуюм ин истифода аз энергияи гидроген тавассути ҳуҷайраҳои сӯзишворӣ автомобилҳои барқӣ (FCEV), ки дар онҳо энергиябаранда (дар ин сурат гидроген) дар балонҳои махсус зери фишори то 700 атмосфера нигоҳ дошта мешавад. Дар баробари ин чунин автомобилҳо бо миқдори муайяни аккумуляторҳо низ ҷиҳозонида мешаванд. Тавлиди энергияи барқ тавассути ҳуҷайраҳои сӯзишворӣ бо истифодаи гидроген як самти бисёр ояндададор, хусусан дар нақлиёти автомобилӣ мебошад.

Бартарии муҳимтарини чунин электромобилҳо вақти кӯтоҳи пур кардани баллон бо гидроген мебошад. Баллони гидрогени электромобили FCEV-ро дар давоми камтар аз панҷ дақиқа пур кардан мумкин аст. Бартарии дигари куллӣ дар қиёс бо электромобилҳои аккумуляторӣ захираи гашт мебошад, ки одатан аз 500 километр зиёд аст. Самаранокии чунин электромобилҳо аз ҳарорати беруна вобаста нест.

Намунаи беҳтарини автомобили барқии гидрогенӣ - автомобили Toyota Mirai мебошад. Худи Mirai ба ҷопони маънои “Оянда” – ро дорад, ки бешак ба автомобил мувофиқ аст. Навъи якуми он аллакай соли 2014 ба фурӯш бароварда шуда, минбаъд навъҳои такмилёфтаи он низ ба бозор пешниҳод гардидаанд. Автомобили зикршуда бо муҳаррики барқии тавоноиаш 113 кВт (154 қ.а) ҷиҳозонида шудааст, ки энергияи барқро аз ҳуҷайраҳои (элементҳои) сӯзишворӣ (fuel cells) мегирад. Тавлиди энергия дар ҳуҷайраҳои сӯзишворӣ дар натиҷаи реаксияи химиявии пайвастшавии гидроген бо оксигени ҳавои атмосферӣ ба амал меояд. Гидроген дар автомобил дар ду баллон (60 ва 62,4 литр)  зери фишори 700 атм. (барои қиёс гази моеъ то 16 атм.) нигоҳ дошта мешавад, ки массаи он дар маҷмӯъ 5 кг-ро ташкил медиҳад. Муҳлати пур кардани баллонҳо то 3 дақиқа буда, имкон медиҳад, ки автомобил то 650 км роҳро дар реҷаи озод тай намояд. Дар натиҷаи истифодаи гидроген ҳамчун манбаи энергия, автомобил дар ҳар 100 км ба муҳити атроф тақрибан 6 литр оби тоза “партов” ихроҷ мекунад.

Истифодаи энергияи гидроген тавассути ҳуҷайраҳои сӯзишворӣ хусусан дар нақлиёти ҷамъиятӣ (автобусҳо, микроавтобусҳо ва ғайра) ва нақлиёти боркаш ба мақсад мувофиқ аст.

Барои чунин воситаҳои нақлиёт энергиябарандаи асосӣ гидроген мебошад. Айни замон усулҳои зерини тавлиди гидроген мавҷуд ҳастанд:

• Электролизи об - таҷзияи молекулаҳои об ба қисмҳои таркибии онҳо (H₂ ва O₂) тавассути энергияи барқ.
• Таҷзияи буғии метан. Қисми зиёди истеҳсоли ҷаҳонии гидроген дар натиҷаи таҷзияи молекулаҳои карбогидридҳо ба H₂ ва CO ҳосил мешавад. Одатан бо истифода аз гази табиӣ (метан, CH₄) ҳамчун ашёи хом анҷом дода мешавад.
• Гидроген ҳамчун “партови” баъзе равандҳои электрохимиявӣ дар саноат, ба монанди истеҳсоли хлор, ки гидрогенро ҳамчун "партов" ё маҳсулоти иловагӣ истеҳсол мекунанд. Ин маҳсулоти иловагӣ як маҳсулоти хеле тоза мебошад, ки барои барномаҳои автомобилӣ ва ҳуҷайраҳои сӯзишворӣ хеле мувофиқ аст.

Аз усулҳои номбаршуда, барои кишвари мо тавлиди гидроген тавассути электролиз мувофиқи мақсад аст. Тавлиди гидроген бо чунин усул чорабинии нисбатан серхароҷот буда, аз 3 то 6 маротиба назар ба  истеҳсолкунии гидроген аз гази табиӣ зиёдтар мебошад ва танҳо дар он сурат самаранок шуморида мешавад, ки тавассути энергияи барқароршаванда амалӣ шуда бошад. Бо сабаби доштани захираҳои калон ва тозагии экологӣ, аз ҷумла истифода аз энергияи офтоб, шамол ва дигар намудҳои энергияи барқароршаванда барои ҷудо кардани об ба гидроген ва оксиген имкониятҳо хеле зиёданд. Чуноне, ки дар боло зикр гардид, дар кишвари мо 98 фоизи нерӯи барқ бо истифода аз захираҳои об истеҳсол мешавад. Аммо истеҳсол ва сарфи энергияи барқ дар ҷумҳурӣ хусусияти мавсимӣ дорад ва дар ин росто истеҳсол ва захираи гидроген дар мавсими гарм ва истифодаи минбаъдаи он дар мавсими хунук самаранокии истифодаи энергияи барқро зиёд менамояд. Аз тарафи дигар гидрогени истеҳсолшуда ба маҳсулоти воридотивазкунанда мубаддал мегардад, чунки зарурати ворид кардани сӯзившории нафтию газӣ ба тадриҷ кам мегардад.  

Камбудиҳои ҷорӣ барои истифодабарандагон пеш аз ҳама набудани ифрасохтори махсус барои истеҳсол, нигоҳдорӣ ва фуруши гидроген дар ҷумҳурӣ мебошад. Ин мушкилот дар кишварҳои пешрафтаи ҷаҳон низ вуҷуд дорад

Яъне ташкили инфрасохтори махсус, ки раванди истеҳсол ва нигоҳдорӣ (ғункунӣ) ё захира кардани он, инчунин таъмин намудани воситаҳои нақлиёт бо гидроген мебошад, вазифаи муҳимтарин ба ҳисоб меравад. Айни замон асосан ду варианти таъминот бо гидроген вуҷуд дорад.

Варианти якум, яъне барои минтақа ё объектҳоии махсус, ки талаботи зиёд ба гидроген доранд, мувофиқ аст. Дар ин сурат гидроген аз ҷойи истеҳсол тавассути воситаҳои махсуси нақлиётӣ дастрас шуда, дар нуқтаи фурӯши гидроген ба муштариён расонида шавад.

Варианти дуюм барои минтақаҳои аҳолинишини хурд ва дурдаст мувофиқ мебошад, ки дар ин сурат гидроген дар худи нуқтаи фуруши сузишворӣ истеҳсол ва фурухта мешавад. Айни замон истеҳсоли нақлиёти боркаш ва автобусҳо, ки бо истифодаи гидроген кор мекунанд, хеле рушд ёфтаст. Яъне ҳангоми сохтмони иншооти гуногун дар минтақаҳои дурдаст, аз ҷумла иншооти гидротехникӣ, сохтмон ва таҷдиди роҳҳо, истеҳсол ва коркарди маъдан имкони тавлиди гидроген дар худи объект бо истифода аз энергияи барқ пайдо мешавад ва зарурати интиқоли сӯзишворӣ аз байн меравад.

Иттиҳоди Аврупо соли 2020 стратегияеро бо номи “EU Hydrogen Strategy[1]” (Стратегияи Гидроген) қабул кардааст, ки дар баробари дигар чорабиниҳо, инчунин якчанд лоиҳаҳои тадқиқотӣ ва инноватсиониро дар чорчӯбаи барноми Horizon Europe пешбинӣ менамояд. Муассисҳои илмӣ – таълимии кишвари мо низ ҳуқуқи пурра доранд, ки дархост барои дарёфти грант пешниҳод намоянд. Натиҷаи тадқиқот дар самти истифодаи гидроген дар сомона дастрас аст.

Яъне дар ҳар сурат ташкили инфрасохтори махсус ба зиёд кардани ҷойи кор ва ворид кардани технологияҳои муосир мусоидат мекунад. Тамоми воситаҳои техникӣ барои ҷорӣ намудани чунин инфрасохтор аллакай дар бозори ҷаҳонӣ мавҷуд аст, яъне эҳтиёҷ ба “ихтирои велосипед” нест. Танҳо истифодаи самараноки натиҷаҳои илмии сатҳи ҷаҳонӣ ва ҷорӣ кардани технологияи пешрафта дар ин самт нақши асосиро мебозанд.

 Мамадамон Абдулло

e-mail: mamadamonabdullo@ttu.tj

whatsapp: +992934257775

[1] https://energy.ec.europa.eu/topics/energy-systems-integration/hydrogen_en#eu-hydrogen-strategy