ຄວາມຈຳເປັນຂອງຄວາມສາມາດໃນການປັບຕົວຕໍ່ນ້ຳຄຸນນະພາບຕ່ຳ ໃນການຜະລິດໄຮໂດຣເຈນ
ການຄົ້ນຫາເຮີດໂຣເຈນສີຂຽວທົ່ວໂລກໄດ້ກາຍເປັນປັດໄຈຂັບເຄື່ອນຫຼັກສຳລັບການປ່ຽນແປງດ້ານພະລັງງານ, ແລະ ການເລືອກນ້ຳດິເພື່ອຜະລິດເຮີດໂຣເຈນເປັນປັດໄຈສຳຄັນທີ່ຈຳກັດການນຳໃຊ້ເຕັກໂນໂລຢີໄຟຟ້າຢູ່ໃນຂະໜາດໃຫຍ່. ເຕັກໂນໂລຢີການຜະລິດເຮີດໂຣເຈນແບບດັ້ງເດີມ ເຊັ່ນ: ເຕັກໂນໂລຢີໄຟຟ້າ PEM ມີຄວາມຕ້ອງການສູງຫຼາຍຕໍ່ນ້ຳທີ່ຖືກຖອນໄອອອນອອກຢ່າງສົມບູນ (deionized water), ສິ່ງນີ້ບໍ່ພຽງແຕ່ເພີ່ມຕົ້ນທຶນໃນການປັບປຸງນ້ຳເບື້ອງຕົ້ນເທົ່ານັ້ນ, ແຕ່ຍັງຈຳກັດການຕິດຕັ້ງໂຄງການຜະລິດເຮີດໂຣເຈນໃນເຂດທີ່ຂາດແຄນນ້ຳຄຸນນະພາບສູງ, ເຊັ່ນ: ເຂດຫ່າງໄກທີ່ບໍ່ເຊື່ອມຕໍ່ກັບເຄືອຂ່າຍໄຟຟ້າ ແລະ ສວນອຸດສາຫະກຳທີ່ມີນ້ຳເສຍຈຳນວນຫຼາຍ. ເຄື່ອງໄຟຟ້າແບບອາລັກລີນ (alkaline electrolyzers) ເຊິ່ງເປັນເຕັກໂນໂລຢີການຜະລິດເຮີດໂຣເຈນສີຂຽວທີ່ມີຄວາມສຳເລັດສູງທີ່ສຸດ ແລະ ນຳໄປໃຊ້ໃນເຊີງການຄ້າຫຼາຍທີ່ສຸດ, ມີຄວາມສາມາດໃນການປັບຕົວທີ່ເປັນເອກະລັກຕໍ່ນ້ຳທີ່ມີຄຸນນະພາບຕ່ຳ, ເຊິ່ງກຳລັງກາຍເປັນຂໍ້ດີທີ່ສຳຄັນໃນການສ่งເສີມການພັດທະນາອຸດສາຫະກຳພະລັງງານເຮີດໂຣເຈນດ້ວຍຕົ້ນທຶນຕ່ຳ ແລະ ໃນຂະໜາດໃຫຍ່. ບໍລິສັດ Hyto Energy Company Limited, ຜູ້ນຳທາງດ້ານພະລັງງານເຮີດໂຣເຈນທົ່ວໂລກ, ໄດ້ມຸ່ງເນັ້ນການປະສົມປະສານເຕັກໂນໂລຢີໄຟຟ້າແບບອາລັກລີນເຂົ້າກັບເຕັກໂນໂລຢີ AEM ໃນການຜະລິດເຮີດໂຣເຈນ, ແລະ ການຄົ້ນຄວ້າ ແລະ ການພັດທະນາທີ່ບໍລິສັດດຳເນີນການຢູ່ນີ້ ໄດ້ຢືນຢັນຄຸນຄ່າໃນເຊີງອຸດສາຫະກຳຂອງເຄື່ອງໄຟຟ້າແບບອາລັກລີນໃນສະຖານະການທີ່ໃຊ້ນ້ຳຄຸນນະພາບຕ່ຳ.
ຂໍ້ດີດ້ານເຕັກນິກທີ່ສຳຄັນຂອງເຄື່ອງໄຟຟ້າແບບອາລູມິເນັມສຳລັບການໃຊ້ນ້ຳທີ່ມີຄຸນນະພາບຕ່ຳ
ເຄື່ອງໄຟຟ້າທີ່ໃຊ້ເພື່ອສະກັດນ້ຳທີ່ມີຄວາມເປັນດ່າງ (Alkaline electrolyzers) ມີຂໍ້ດີດ້ານເຕັກນິກສາມຢ່າງທີ່ບໍ່ສາມາດແທນທີ່ໄດ້ໃນການໃຊ້ນ້ຳທີ່ມີຄຸນນະພາບຕ່ຳ, ເຊິ່ງເກີດຈາກກົລະໄຫຼ່ການປະຕິກິລິຍາທີ່ເປັນເອກະລັກ ແລະ ລະບົບວັດຖຸຂອງມັນ. ຂໍ້ທຳອິດ, ລະບົບປະຕິກິລິຍາມີຄວາມຕ້ານທານຕໍ່ສິ່ງປົນເປືືອນທີ່ແຮງ. ເຄື່ອງໄຟຟ້າທີ່ໃຊ້ເພື່ອສະກັດນ້ຳທີ່ມີຄວາມເປັນດ່າໃຊ້ວິທີເຄມີທີ່ເປັນດ່າງເຊັ່ນ: ນ້ຳທາງເຄມີ KOH ເປັນເອເລັກໂтрີໄລທ໌ (electrolyte), ແລະ ຕົວເຮັງທີ່ເຮັດຈາກນິເກີນ (nickel-based catalyst) ທີ່ໃຊ້ໃນຂັ້ວໄຟຟ້າມີຄວາມສາມາດຕ້ານການປົນເປືືອນທີ່ດີ, ເຊິ່ງສາມາດຕ້ານການຮີບຮ້ອງຂອງສິ່ງປົນເປືືອນທົ່ວໄປເຊັ່ນ: ອານຽນຄໍລີນ (Cl⁻) ແລະ ອານຽນຊູເຟີດ (SO₄²⁻) ໃນນ້ຳທີ່ມີຄຸນນະພາບຕ່ຳ, ແລະ ປ້ອງກັນບໍ່ໃຫ້ເກີດການເປັນພິດຕໍ່ຕົວເຮັງ (catalyst poisoning) ແລະ ການປົນເປືືອນຂອງເມັມເບຣນ (membrane pollution) ທີ່ເກີດຂຶ້ນງ່າຍໃນເຄື່ອງໄຟຟ້າທີ່ໃຊ້ເພື່ອສະກັດນ້ຳທີ່ໃຊ້ເມັມເບຣນ (PEM electrolyzers). ຂໍ້ທີສອງ, ຂະບວນການກ່ອນການປິ່ນປົວນ້ຳທີ່ງ່າຍຂຶ້ນ. ຕ່າງຈາກເຄື່ອງໄຟຟ້າທີ່ໃຊ້ເພື່ອສະກັດນ້ຳທີ່ໃຊ້ເມັມເບຣນ (PEM electrolyzers) ທີ່ຕ້ອງການການກອງແລະການປິ່ນປົວນ້ຳດິບຫຼາຍຂັ້ນຕອນ, ເຄື່ອງໄຟຟ້າທີ່ໃຊ້ເພື່ອສະກັດນ້ຳທີ່ມີຄວາມເປັນດ່າຕ້ອງການພຽງແຕ່ການປິ່ນປົວເບື້ອງຕົ້ນເທົ່ານັ້ນ ເຊັ່ນ: ການຕັ້ງທີ່ໃຫ້ເກີດການຕົກກິ່ນ (sedimentation) ແລະ ການກອງ (filtration) ສຳລັບນ້ຳທີ່ມີຄຸນນະພາບຕ່ຳເຊັ່ນ: ນ້ຳທີ່ຜ່ານການປິ່ນປົວແລ້ວຄັ້ງທີສອງໃນອຸດສາຫະກຳ ຫຼື ນ້ຳທີ່ຜະລິດຈາກພະລັງງານແສງຕາເວັນ ແລະ ພະລັງງານລົມ, ເຊິ່ງຊ່ວຍຫຼຸດຜ່ອນການລົງທຶນເບື້ອງຕົ້ນຂອງໂຄງການລົງໄປ 30%-50% ແລະ ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໃນການດຳເນີນງານ ແລະ ການບໍລິຫານຮັກສາປະຈຳວັນລົງໄປຫຼາຍກວ່າ 20%. ຂໍ້ທີສາມ, ການເຂົ້າກັນໄດ້ຂອງການອອກແບບໂຄງສ້າງກັບນ້ຳທີ່ມີຄຸນນະພາບຕ່ຳ. ເມັມເບຣນທີ່ເປັນພັນເປີ (porous polymer diaphragm) ຂອງເຄື່ອງໄຟຟ້າທີ່ໃຊ້ເພື່ອສະກັດນ້ຳທີ່ມີຄວາມເປັນດ່າມີຄວາມຕ້ອງການຕໍ່ຄຸນນະພາບນ້ຳທີ່ຕ່ຳ, ແລະ ຜົນການແຍກກາຊ (gas separation effect) ບໍ່ຖືກເຮັດໃຫ້ເສຍຫາຍຈາກການປ່ຽນແປງຄຸນນະພາບນ້ຳທີ່ເລັກນ້ອຍ, ເຊິ່ງຮັບປະກັນການດຳເນີນງານທີ່ສະຖຽນທີ່ໃນໄລຍະຍາວຂອງອຸປະກອນໃຕ້ສະພາບການໃຊ້ນ້ຳທີ່ມີຄຸນນະພາບຕ່ຳ.
ການປະດິດສ້າງທີ່ເປັນເອກະລາດຂອງ Hyto Energy ໃນການຜະລິດເຮືອງແກັດໄຮໂດຣເຈນແບບ Alkaline ແລະ AEM
ເປັນບໍລິສັດທີ່ຊ່ຽວຊານດ້ານເຕັກໂນໂລຢີການຜະລິດໄຮໂດຣເຈນ AEM ແລະ ເຕັກໂນໂລຢີການຈັດເກັບໄຮໂດຣເຈນໃນສະຖານະແຂງ, ບໍລິສັດ Hyto Energy ຈຳກັດ ໄດ້ບັນລຸຄວາມຮ່ວມມືທີ່ເປັນອິນຊີເນີຍ (organic synergy) ລະຫວ່າງເຄື່ອງໄອໂອລີຊາເຕີ (electrolyzers) ປະເພດ alkaline ແລະ ເຕັກໂນໂລຢີການຜະລິດໄຮໂດຣເຈນ AEM ຮຸ່ນທີສາມໃນສະຖານະການທີ່ໃຊ້ນ້ຳຄຸນນະພາບຕ່ຳ, ແລະ ໄດ້ສ້າງລະບົບການຜະລິດໄຮໂດຣເຈນທີ່ມີປະສິດທິພາບສູງຂຶ້ນ ແລະ ມີຄວາມຫຼາກຫຼາຍຫຼາຍຂຶ້ນ. ເຄື່ອງຜະລິດໄຮໂດຣເຈນ AEM ຂອງບໍລິສັດທີ່ມີຂະໜາດຕັ້ງແຕ່ 2 KW ຫາ 5 MW ສາມາດເຊື່ອມຕໍ່ເຂົ້າກັບເຄື່ອງໄອໂອລີຊາເຕີປະເພດ alkaline ໄດ້ຢ່າງເປັນເນື້ອເດີຍວກັນ, ໂດຍໃຊ້ປະໂຫຍດຈາກຄວາມສາມາດໃນການເຮັດວຽກກັບນ້ຳຄຸນນະພາບຕ່ຳຂອງເຄື່ອງໄອໂອລີຊາເຕີ alkaline ແລະ ປະສິດທິພາບສູງຂອງເຕັກໂນໂລຢີ AEM ໃນການປ່ຽນແປງພະລັງງານ, ເພື່ອໃຫ້ການນຳໃຊ້ນ້ຳຄຸນນະພາບຕ່ຳໃນການຜະລິດໄຮໂດຣເຈນມີປະສິດທິພາບສູງ. ໃນເວລາດຽວກັນ, ອຸປະກອນຈັດເກັບໄຮໂດຣເຈນໃນສະຖານະແຂງ (metal hydride) ຂອງ Hyto Energy ສາມາດເຂົ້າກັນໄດ້ຢ່າງເປັນເນື້ອເດີຍວກັບຄວາມສາມາດໃນການຜະລິດໄຮໂດຣເຈນຂອງເຄື່ອງໄອໂອລີຊາເຕີ alkaline, ເພື່ອແກ້ໄຂບັນຫາການຈັດເກັບ ແລະ ການຂົນສົ່ງໄຮໂດຣເຈນຫຼັງຈາກການຜະລິດດ້ວຍນ້ຳຄຸນນະພາບຕ່ຳ, ແລະ ສ້າງເປັນວົງຈອນປິດທີ່ຄົບຖ້ວນຂອງ "ການຜະລິດໄຮໂດຣເຈນຈາກນ້ຳຄຸນນະພາບຕ່ຳ - ການຈັດເກັບໃນສະຖານະແຂງ - ການນຳໃຊ້ໄຮໂດຣເຈນ". ທີມງານຄົ້ນຄວ້າ ແລະ ພັດທະນາ (R&D) ຂອງບໍລິສັດ ທີ່ປະກອບດ້ວຍວິສະວະກອນທີ່ມີປະຫວັດສາດດ້ານວິທະຍາສາດ (PhD) ຈຳນວນ 8 ຄົນ ແລະ ວິສະວະກອນທີ່ມີປະຫວັດສາດດ້ານວິທະຍາສາດ (Master’s degree) ຈຳນວນ 22 ຄົນ, ໄດ້ຮັບສິດທິບັດສິ່ງປະດິດຈຳນວນ 8 ຊິ້ນ ແລະ ສິດທິບັດຮູບແບບການນຳໃຊ້ຈຳນວນ 16 ຊິ້ນ ໃນດ້ານການຜະລິດໄຮໂດຣເຈນດ້ວຍນ້ຳຄຸນນະພາບຕ່ຳ, ເຊິ່ງເປັນການສະໜັບສະໜູນດ້ານເຕັກນິກທີ່ເຂັ້ມແຂງຕໍ່ການນຳໃຊ້ເຄື່ອງໄອໂອລີຊາເຕີ alkaline ໃນເຄື່ອງຈັກ.
ຄວາມສາມາດໃນການຂະຫຍາຍຂະໜາດໃນອຸດສາຫະກຳ ແລະ ແນວໂນ້ມໃນອະນາຄົດ
ຄວາມສາມາດໃນການປັບຕົວຂອງເຄື່ອງໄຟຟ້າທີ່ໃຊ້ນ້ຳເປັນສື່ (alkaline electrolyzers) ຕໍ່ນ້ຳທີ່ມີຄຸນນະພາບຕ່ຳ ໄດ້ທຳລາຍຂອບເຂດຂອງການຈຳກັດດ້ານຊັບພະຍາກອນນ້ຳສຳລັບໂຄງການຜະລິດເຮີດໂຈເນີ, ແລະ ເປີດທາງໃຫ້ເກີດບ່ອນນຳໃຊ້ທາງອຸດສາຫະກຳໃໝ່ໆ ຫຼາຍຮູບແບບ. ໃນລະບົບພະລັງງານແບບເຄື່ອນຍ້າຍ (distributed energy systems) ເຊັ່ນ: ເຄືອຂ່າຍໄຟຟ້າຈຸລະພະລັງງານເຮີດໂຈເນີ (hydrogen microgrids), ເຄື່ອງໄຟຟ້າທີ່ໃຊ້ນ້ຳເປັນສື່ແບບ alkali ສາມາດນຳໃຊ້ນ້ຳທີ່ມີຄຸນນະພາບຕ່ຳ ທີ່ຜະລິດໄດ້ຈາກພະລັງງານແສງຕາເວັນ ແລະ ພະລັງງານລົມ ເພື່ອຜະລິດເຮີດໂຈເນີຢູ່ບ່ອນ, ເຮັດໃຫ້ເກີດການປ່ຽນແປງ ແລະ ນຳໃຊ້ພະລັງງານທີ່ສາມາດເກີດຂື້ນໄດ້ຢ່າງຍືນຍົງໃນທ້ອງຖິ່ນ; ໃນສວນອຸດສາຫະກຳ, ມັນສາມາດນຳໃຊ້ນ້ຳເສຍອຸດສາຫະກຳເພື່ອຜະລິດເຮີດໂຈເນີ, ເຮັດໃຫ້ເກີດປະໂຫຍດສອງດ້ານຄື: ການນຳໃຊ້ຊັບພະຍາກອນນ້ຳເສຍ ແລະ ການຫຼຸດຜ່ອນການປ່ອຍກາຊຄາບອອນໃນອຸດສາຫະກຳ. ບໍລິສັດ Hyto Energy Company Limited ໄດ້ນຳໜ້າໃນການຈັດຕັ້ງປະຕິບັດໂຄງການຕົວຢ່າງທຳອິດຂອງຈີນ ສຳລັບ 'ພະລັງງານສີຂຽວ - ເຮີດໂຈເນີສີຂຽວ - ການເກັບຮັກສາເຮີດໂຈເນີ' (Green Power-Green Hydrogen-Hydrogen Storage), ໂດຍໃຊ້ເຄື່ອງໄຟຟ້າທີ່ໃຊ້ນ້ຳເປັນສື່ແບບ alkali ເພື່ອຜະລິດເຮີດໂຈເນີຈາກນ້ຳທີ່ມີຄຸນນະພາບຕ່ຳ ທີ່ໄດ້ຈາກການຜະລິດພະລັງງານທີ່ສາມາດເກີດຂື້ນໄດ້ຢ່າງຍືນຍົງ, ເຊິ່ງໄດ້ຢືນຢັນຄວາມເປັນໄປໄດ້ຂອງການນຳໃຊ້ເຕັກໂນໂລຊີນີ້ໃນຂະນະທີ່ມີການຂະຫຍາຍຕົວຢ່າງກວ້າງຂວາງ. ດ້ວຍການປັບປຸງເຕັກໂນໂລຊີດ້ານເຮີດໂຈເນີຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ, ເຄື່ອງໄຟຟ້າທີ່ໃຊ້ນ້ຳເປັນສື່ແບບ alkali ຈະຖືກຜະສົມເຂົ້າກັບເຕັກໂນໂລຊີອື່ນໆ ເຊັ່ນ: ເຕັກໂນໂລຊີ AEM ສຳລັບການຜະລິດເຮີດໂຈເນີ, ເຕັກໂນໂລຊີການເກັບຮັກສາເຮີດໂຈເນີແບບ solid state ແລະ ເຕັກໂນໂລຊີອື່ນໆ ຢ່າງໃກ້ຊິດຂຶ້ນ ໂດຍມີບໍລິສັດເຊັ່ນ: Hyto Energy ເປັນຜູ້ຂັບເຄື່ອນ. ຮູບແບບການຜະລິດເຮີດໂຈເນີຈາກນ້ຳທີ່ມີຄຸນນະພາບຕ່ຳ ຈະກາຍເປັນເສັ້ນທາງທີ່ສຳຄັນໃນການສົ່ງເສີມການປ່ຽນແປງດ້ານພະລັງງານທົ່ວໂລກ ແລະ ການບັນລຸເປົ້າໝາຍສູນຄາບອອນ, ແລະ ຈະເພີ່ມເຕີມແຮງຂັບເຄື່ອນໃຫ້ກັບການພັດທະນາທີ່ມີຄຸນນະພາບສູງຂອງອຸດສາຫະກຳເຮີດໂຈເນີ.