Водород – келажак энергияси

15:11 - 05.08.2022

12

2022 йилнинг ноябрь ойида сайёрамиз аҳолиси сони 8 миллиардга етар экан. Ер куррасида аҳоли шиддат билан кўпайиб бораётган шароитда биноларни, транспорт тармоғини, саноатни энергия билан таъминлаш муаммоси янада долзарб тус олади. Бу эса инсоният олдига янги энергия манбаларини излаб топиш ва қайта ишлашдек долзарб вазифаларни қўяётир.

Мамлакатимизда электр энергиясининг деярли 90 фоизи қазиб олинадиган углеводородлар (86 фоизи газ, 4 фоизи кўмир ва мазут) ҳисобига ишлаб чиқарилади. Ўзбекистон иқтисодий тадқиқотлар марказининг маълумотларига кўра, ресурсларни истеъмол қилишнинг ҳозирги тенденциялари ва ҳажми сақланиб қолган тақдирда мамлакатда қазилма углеводород захиралари 20-30 йилга етади, холос. Шу сабабли қайта тикланувчи энергия манбаларига талаб юртимизда ҳам жадаллик билан ортиб бормоқда.

Аслини олганда Ўзбекистонда қуёш ва шамол энергетикаси катта истиқболга эга, бироқ қуёш ва шамолдан энергия олиш кўп жиҳатдан об-ҳавога боғлиқ. Об-ҳавонинг ўзгариши ҳамда кун ва тун алмашинуви мазкур жараённинг ривожланишига тўсқинлик қилаётган энг муҳим сабаблардан бири. Яъни энергия камайганда ўрнини тўлдириш учун бошқа арзон ва экологик тоза манбаларни яратиш эҳтиёжи барибир пайдо бўлмоқда.

«Яшил ва сахий» водород

Дунё олимлари, гарчи ҳозирча ишлаб чиқариш қимматга тушаётган бўлса-да, водород энергиясини муаммонинг ечими сифатида кўрмоқда. Ривожланган мамлакатларда аллақачон бу йўналишда катта ишлар бошлаб юборилган. Жумладан, 1995 йилда Канада жаҳонда биринчи бўлиб шаҳар транспорт паркида водород ёнилғисидан фойдаланишни бошлаган. 2005 йилдан бошлаб шундай лойиҳалар Нидерландия, Испания, Германия, Италия, Люксембург, Исландияда ҳам амалга оширилмоқда. 2018–2019-йилларда Австралия, Жанубий Корея, Германия, Буюк Британия, АҚШнинг айрим штатлари ўзининг водород стратегияларини ишлаб чиққан ва тасдиқлаган. Япониянинг водород дастурига мувофиқ 2030 йилга келиб жуда катта натижаларга эришилади. Дарвоқе, қимматга тушаётганига қарамай дунёнинг энг нуфузли автоконцернлари водород газида юрувчи автомобилларни ишлаб чиқараяпти. «Toyota Mirai», «BMW Hydrogen7», «Honda Clarity», «Ford Aistream», «Mersedes-Benz» тақдим этган «GLC F-Cell» ҳамда Италия компаниясига тегишли «Pininfarina» каби экологик хавфсиз автомобиллар мутлақо шовқинсиз ишлаши билан ҳам ҳайратга солмоқда. Муҳандисларга кўра бу афзаллик водород ёнилғисининг хусусиятидир.

Келажак энергияси сифатида кўрилаётган водород – ер юзаси ва коинотда жуда кенг тарқалган элемент. Агар ер юзасининг 3/4 қисмини сув эгаллагани ва унинг асосини водород H2 ташкил этишини ҳисобга олсак, инсоният битмас-туганмас энергия захирасига эга экани ойдинлашади. Қолаверса, водород табиатда бошқа кўринишларда ҳам мўл-кўлдир.

Олимлар сувдан водород ажратиб олишнинг кенг йўлга қўйилиши ортидан мазкур ёнилғи ҳозирги кўмир, нефть ва табиий газнинг ўрнини буткул эгаллашини таъкидлашмоқда. Яна бир жиҳати – водород ёнса фақат буғ – тоза сув ажралиб чиқади, холос. Бирор заҳарли газ ажралмайди. Ёниш жараёнида олинган иссиқлик бевосита иссиқлик энергияси сифатида ишлатилиши ҳам, иссиқлик электр станцияларида электр энергиясига айлантирилиши ҳам мумкин.

Яна бир гап: мазкур элемент фазода ҳам кўп тарқалган. Плазма сифатида Қуёш ва кўп юлдузлар оғирлигининг ярмини, юлдузлараро муҳит ҳамда газ туманликларининг асосий қисмини ташкил этади. Бир қатор сайёраларда эркин ҳолда учрайди, метан, аммиак, сув ва бошқа радикаллар сифатида ҳам водород коинотнинг ҳамма ерини эгаллаган.

Бундай туганмас миқдор туфайли АҚШнинг Миллий аэрокосмик агентлиги (NASA) Ойда биринчи ракета заводини қуришни бошламоқда. Лойиҳага кўра сайёрамиздан ташқаридаги илк саноат корхонаси сайёралараро саёҳат учун зарур ракета ёнилғиси(водород)ни ишлаб чиқаради. Мазкур база Қуёш тизимининг бошқа сайёраларига йўлда захиралар ва ёнилғи тўлдириш учун ўзига хос оралиқ пункт вазифасини ўтайди. 

Фазовий парвозлар учун ракеталарга айнан водород ёнилғи сифатида танланиши бежиз эмас. Чунки унинг ёниш ҳарорати жуда баланд, бир грамм бензиндан кўра бир грамм водород бир неча баробар кўп энергия беради. Устига-ус­так экологик хавфсиз яшил энергия манбаи!

Хўш, шунча афзаллиги бор экан, водороддан фойдаланишнинг юртимиздаги истиқболи қандай? Водороддан самарали фойдаланиш борасида бизда қандай ишлар қилин­япти?

Саволлар билан Инновацион ривожланиш вазирлиги Тармоқ корхоналарида инновацион экотизимни ривожлантириш бошқармаси бош­лиғи Санжар Бердиевга мурожаат қилдик.

Бироз қиммат…

– Инсоният водород энергетикасининг афзалликларини анча олдин англаб етган, бироқ йирик кўламда ундан ёнилғи сифатида фойдаланиш йўлга қўйилмаган. Бунга сабаб – ер юзида водород тоза ҳолда учрамайди, кимёвий бирикмалардан ажратиб олинган водород эса қазилма углеводородлардан анча қимматга тушади, – дейди Санжар Бердиев. – Қайта тикланувчи энергия манбалари қўлланишининг ривожланиши «яшил водород» олиш учун шароит яратди, янги технологиялар ривожланиши эса олинадиган водороднинг арзонлашиб боришига сабаб бўлаяпти.

Ўзбекистонда ҳам бу соҳага ­эътибор кучаймоқда. 2022-2026 йилларга мўлжалланган тараққиёт стратегиясида водород энергетикаси технологиялари соҳасида умумий қиймати 10 млрд. сўмлик илмий тадқиқотларни ташкил этиш ва 4 та янги илмий ишланма асосида водород энергиясини олиш, сақлаш ва ташиш технологиясини яратиш дас­турини тасдиқлаш белгиланган.

…арзонлаштирса бўлади

Инновацион ривожланиш вазирлиги Канада, Нидерландия, Испания, Германия, Италия, Австралия, Жанубий Корея, Буюк Британия, АҚШ каби давлатларнинг муқобил энергетикани ривожлантириш соҳасидаги сиёсати ва тажрибасини ўрганди. Натижада вазирлигимиз «Водород технологиялари» илмий тадқиқот марказини ташкил этишни таклиф қилди. Таклиф асосида давлат раҳбарининг 2021 йил 9 апрелдаги «Ўзбекистон Республикасида қайта тикланувчи ва водород энергетикасини ривожлантириш чора-тадбирлари тўғрисида»ги қарори билан Энергетика вазирлиги ҳузурида Қайта тикланувчи энергия манбалари миллий илмий тадқиқот институти ва Водород энергетикаси илмий тадқиқот маркази ташкил этилди.

Марказ ҳамда республиканинг бошқа илмий ва ўқув муассасалари олимлари томонидан водород энергетикаси йўналишида режалаштирилган лойиҳалар водород ишлаб чиқариш, сақлаш, узатиш ва ундан энергия захираси сифатида фойдаланиш технологияларини ривожлантириш, янги технологиялар яратиш ва уларни арзонлаштиришга йўналтирилган. Бунга ҳозиргача водород технологияларида қўллаб келинаётган қимматбаҳо ва нодир материаллар ўрнига арзон материаллардан фойдаланиш, янги кашф этилган қотишмалар ёки янги структурали моддалар, нанотехнологиялардан фойдаланиш орқали эришиш кўзда тутилган.

Нокамтарликка йўйманг…

Инновацион ривожланиш вазирлиги водород энергетикаси технологиялари соҳасида катта янгиликларга қўл урди. Буларни санаш бироз нокамтарлик бўлар. Аммо «Ўзбекистон водород энергетикасини ривожлантириш миллий стратегияси» лойиҳаси ишлаб чиқилиб, Энергетика вазирлиги ва ҳукуматга тақдим этилгани, шунингдек, халқаро молия институтлари, етакчи халқаро экспертлар, хорижий тадқиқот марказлари ҳамда технологик ускуналарни ишлаб чиқарувчи компаниялар иштирокида «Муқобил энергия манбаларини қўллаш ва водород энергетикаси» халқаро конференцияси ташкил этилгани ҳам бу борадаги ишларни жадаллаштирди.

Миллий тадқиқот институтининг қайта тикланувчи ва водород энергетикаси соҳаларида амалий ишланмаларни яратишга қаратилган лойиҳаларини молиялаштириш мақсадида вазирлик 4 та лойиҳа доирасида жами 1,78 млрд. сўм маблағ ажратди. Иқтисодиёт тармоқларида яшил водород технологияларини жорий этиш бўйича синов лойиҳаларини амалга ошириш ҳамда тажриба қурилмаларини барпо этишга имтиёз жорий қилиш бўйича таклифлар ишлаб чиқилди.

Табиийки, соҳага малакали кадр­лар сув ва ҳаводек зарур. Шу мақсадда 2021/2022-ўқув йилидан бош­лаб Тошкент давлат техника университетининг «муқобил энергия манбалари (водород энергетикаси)» мутахассислиги қабул квотаси оширилиб, 3-курсдан бошлаб шу мутахассисликнинг 10 таси «водород энергетикаси» йўналишига ихтисослаштирилди.

Автомобилларимиз водородда юради

2022 йил 25 майда Инновацион ривожланиш вазирлиги ишлаб чиққан «Водород энергетикаси технологиялари соҳасида водородни олиш, сақлаш ва ташиш технологияларини яратиш бўйича илмий тадқиқотлар дастури Вазирлар Маҳкамаси томонидан тасдиқланди. Дастурга мувофиқ катта ишлар қилинади. Шулардан энг муҳими – қуёшнинг мужассамлашган  ёруғлик оқимининг иссиқлиги таъсирида ва катализаторлар ёрдамида водород олиш технологияси яратилади ва унинг асосида целсий бўйича 1700 даражагача ҳароратда термоким­ёвий усулда водород олиш қурилмасининг тажриба намунаси ишлаб чиқилади. Сувни электролиз усулида парчалаб водород газини ажратиб олиш жараёнида қўлланадиган маҳаллий хомашёдан катализатор турлари яратилади.

Яна бир хушхабар шуки, аммиак ва водородли ёнилғи элементларидан фойдаланган ҳолда водород газида юрувчи транспортнинг таж­риба намунаси ишлаб чиқилади.

Изланишлар натижасида водород ёнилғиси қазилма углеводород ёнилғилари билан иқтисодий жиҳатдан рақобатлаша оладиган бўлгандан сўнг водород энергетикасидан саноат кўламида фойдалана бошланади.

Экспертларнинг тахминларига кўра, 2050 йилга бориб жаҳон энергетикасидаги водород энергиясининг улуши 18 фоиз, аср сўнгида 40 фоиздан ортиши кутилмоқда. Яшил водородни кенг миқёсда қўллаш эса иқлим ўзгаришига қарши курашдаги мажбуриятларимизни бажаришимизга ҳам замин яратади.