ຄວາມເຂົ້າໃຈກ່ຽວກັບການເກັບມ້ຽນໂຊດີນແບບແຂງໂດຍໃຊ້ໂລຫະໄຮໄດຣ້

Metal Hydride Solid-State Hydrogen Storage ແມ່ນຫຍັງ?

ການເກັບມ້ຽນໄຮໂດຼເຈນດ້ວຍການໃຊ້ໂລຫະໄຮໄດ້ເກີດຈາກການຜູກມັດອະຕອມໄຮໂດຼເຈນເຂົ້າກັບໂຄງສ້າງຂອງໂລຫະບາງຊະນິດ. ວິທີການນີ້ແຕກຕ່າງຈາກການເກັບມ້ຽນໄຮໂດຼເຈນໃນຮູບແບບຂອງອາຍແກັສ ຫຼື ຂອງແຫຼວ ເນື່ອງຈາກວ່າໄຮໂດຼເຈນຈະຖືກດູດຊັບເຂົ້າໄປພາຍໃນໂລຫະດ້ວຍຕົວມັນເອງ ສະເໝືອນກັບເມື່ອຟອງນ້ຳດູດຊຶມເອົານ້ຳ. ປະໂຫຍດຂອງວິທີການນີ້ແມ່ນເຮົາສາມາດເກັບມ້ຽນໄຮໂດຼເຈນໄດ້ຢ່າງປອດໄພ ໂດຍບໍ່ຈຳເປັນຕ້ອງໃຊ້ຄວາມດັນທີ່ສູງຫຼາຍ. ໃນການນຳໃຊ້ວັດສະດຸເຫຼົ່ານີ້ໃນການປະຕິບັດງານ ພວກມັນຈະດູດຊຶມເອົາໄຮໂດຼເຈນໃນຂະນະທີ່ເກີດປະຕິກິລິຍາທີ່ປ່ອຍຄວາມຮ້ອນອອກມາ ແລະ ຈະປ່ອຍໄຮໂດຼເຈນອອກມາອີກເມື່ອພວກເຮົາໃຫ້ຄວາມຮ້ອນເຂົ້າໄປໃນລະດັບທີ່ຄວບຄຸມໄດ້. ສິ່ງນີ້ໝາຍຄວາມວ່າຜູ້ຜະລິດບໍ່ຈຳເປັນຕ້ອງຈັດການກັບບັນຫາທີ່ຊັບຊ້ອນຂອງການອັດໄຮໂດຼເຈນໃຫ້ແອອັດໃນລະດັບທີ່ສູງຫຼາຍ ຫຼື ເຢັນຈົນເຖິງອຸນຫະພູມທີ່ຕ່ຳຫຼາຍ ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ການນຳໃຊ້ງານໃນຄວາມເປັນຈິງງ່າຍຂື້ນຫຼາຍ.

ການເກັບມ້ຽນໄຮໂດຼເຈນໃນສະພາບແຂງແມ່ນແຕກຕ່າງຈາກວິທີການດັ້ງເດີມແນວໃດ

ວິທີການເກັບມ້ຽນໄຮໂດຼເຈນແບບດັ້ງເດີມຂຶ້ນກັບຖັງຄວາມດັນສູງທີ່ສາມາດຂຶ້ນໄປຫາປະມານ 750 ບາ (bar) ຫຼື ລະບົບແຫຼວທີ່ເຢັນຈົນເຖິງອຸນຫະພູມຕ່ຳເປັນພິເສດ ທີ່ຕ້ອງການອຸນຫະພູມຕ່ຳເຖິງ -253 ອົງສາເຊີນຊັດ. ແຕ່ເທກໂນໂລຊີໂລຫະໄຮໄດ້ດຳເນີນການຕາມແບບທີ່ແຕກຕ່າງ. ລະບົບເຫຼົ່ານີ້ໂດຍທົ່ວໄປດຳເນີນການທີ່ຄວາມດັນຕ່ຳກ່ວາ 300 ບາ ແຕ່ຍັງສາມາດເກັບໄຮໂດຼເຈນໄດ້ຫຼາຍຂຶ້ນຕໍ່ຫນ່ວຍປະມານທີ່ໃຊ້ວິທີການດັ້ງເດີມ. ສຳລັບໂປໂຕໄທບ໌ໃໝ່ໃນປີ 2023 ຕົວຢ່າງສະແດງໃຫ້ເຫັນການເກັບມ້ຽນໄດ້ຫຼາຍຂຶ້ນປະມານ 40 ເປີເຊັນ ເຖິງແມ່ນວ່າຈະດຳເນີນການທີ່ຄວາມດັນພຽງແຕ່ເຄິ່ງໜຶ່ງຂອງຖັງທົ່ວໄປກໍ່ຕາມ. ສິ່ງນີ້ເຮັດໃຫ້ມັນປອດໄພຫຼາຍຂຶ້ນຍ້ອນບໍ່ມີຄວາມສ່ຽງຈາກການປະທ້ວງຂອງກາຊທີ່ຖືກອັດອັນເນື່ອງຈາກຄວາມດັນ. ອີກປະໂຫຍກໜຶ່ງທີ່ສຳຄັນແມ່ນການເກັບມ້ຽນແບບສະເພາະ (solid state) ບໍ່ຕ້ອງການຂະບວນການເຢັນພິເສດ (cryogenic) ທີ່ມີຄ່າໃຊ້ຈ່າຍແພງ ຊຶ່ງຊ່ວຍຫຼຸດຜ່ອນຕົ້ນທຶນການດຳເນີນງານລົງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ. ຕາມການຄົ້ນຄວ້າຂອງ Zuttel ໃນປີ 2004 ກໍລະນີຫຼາຍກ່ວານັ້ນພົບວ່າມີການປະຢັດໄດ້ປະມານ 30 ເປີເຊັນ.

ບົດບາດຂອງການປະດິດສ້າງໃໝ່ໃນການເກັບມ້ຽນໄຮໂດຼເຈນໃນການເຄື່ອນໄຫວສູ່ພະລັງງານສະອາດ

ຄວາມຄืບໜ້າໃນເຕັກໂນໂລຊີໂຮໄດຣ໌ໂລຫະມີບົດບາດສຳຄັນໃນການຂະຫຍາຍພື້ນຖານໂຄງລ່າງຂອງເຊື້ອໄຟສີຂຽວ. ວັດສະດຸເຫຼົ່ານີ້ອະນຸຍາດໃຫ້ເກັບຮັກສາໄດ້ຢ່າງປອດໄພໃນຄວາມໜາແໜ້ນທີ່ສູງຫຼາຍກ່ວາວິທີການດັ້ງເດີມ, ສິ່ງທີ່ຊ່ວຍເຮັດໃຫ້ການຮັບເອົາແຫຼ່ງພະລັງງານທີ່ສາມາດຕໍ່ໄດ້ໄວຂຶ້ນ. ເມື່ອມີພະລັງງານສ່ວນເກີນຈາກແຜ່ນໂຟໂຕໂວນຕິກ ຫຼື ກັງລົມ, ພະລັງງານດັ່ງກ່າວສາມາດປ່ຽນເປັນໂຮໄດຣ໌ແລະເກັບຮັກສາໄວ້ໃນໄລຍະຍາວໂດຍບໍ່ເສຍຄຸນນະພາບ. ຕາມການຄົ້ນຄວ້າທີ່ເຜີຍແຜ່ໃນປີກາຍໂດຍ Dornheim ແລະ ສະຫະກັນ, ການນຳໃຊ້ໂຮໄດຣ໌ໂລຫະສາມາດຫຼຸດຜ່ອນພະລັງງານທີ່ສູນເສຍໄດ້ເຖິງ 60% ໃນລະບົບໄມໂຄເກຼດເມື່ອທຽບກັບການພິງໃຈເທິງແບັດເຕີຣີເທົ່ານັ້ນ. ການທົບທວນຄືນຫຼ້າສຸດໃນວົງການວິທະຍາສາດວັດສະດຸປີ 2024 ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່ານະວັດຕະກຳເຫຼົ່ານີ້ຊ່ວຍເຊື່ອມຕໍ່ລັກສະນະທີ່ບໍ່ສາມາດຄາດເດົາໄດ້ຂອງພະລັງງານລົມ ແລະ ແສງຕາເວັນເຂົ້າກັບຄວາມຕ້ອງການພະລັງງານທີ່ຄົງທີ່ຂອງອຸດສາຫະກຳ. ສິ່ງນີ້ເຮັດໃຫ້ໂຮໄດຣ໌ບໍ່ພຽງແຕ່ເປັນທາງເລືອກເທົ່ານັ້ນ, ແຕ່ອາດເປັນທາງເລືອກຫຼັກໃນການແທນທີ່ເຊື້ອໄຟຟ້າໂຟຊິນໃນຫຼາຍຂະແໜງທີ່ການສະໜອງພະລັງງານທີ່ຕໍ່ເນື່ອງມີຄວາມສຳຄັນຫຼາຍທີ່ສຸດ.

ຂໍ້ດີດ້ານຄວາມປອດໄພຂອງການເກັບຮັກສາໄຮໂດຼເຈນໂດຍໃຊ້ໂລຫະໄຮໄດຣ

ການກຳຈັດຄວາມສ່ຽງ: ການເກັບໄຮໂດຼເຈນໂດຍບໍ່ໃຊ້ຖັງຄວາມດັນສູງ

ການເກັບໄຮໂດຼເຈນໃນໂລຫະໄຮໄດຣພື້ນຖານແລ້ວຈະກຳຈັດອັນຕະລາຍດ້ານການປະທ້ວງທີ່ມາພ້ອມກັບລະບົບກາຊແບບດັ້ງເດີມທີ່ມີຄວາມດັນ 350 ຫາ 700 ບາ (bar). ເຕັກໂນໂລຊີນີ້ເຮັດວຽກໂດຍການລ໊ອກໂມເລກຸນໄຮໂດຼເຈນໃຫ້ຢູ່ໃນໂຄງສ້າງໂລຫະປະສົມທີ່ເສຖີຍນ ຕົວຢ່າງເຊັ່ນ ສ່ວນປະສົມຂອງແມກນີຊຽມ-ນິໂຄເລດ-ດີບ (magnesium nickel tin mixtures) ຊຶ່ງເຮັດໃຫ້ສາມາດເກັບໄດ້ໃນຄວາມດັນທີ່ໃກ້ຄຽງກັບຄວາມດັນທາງອາກາດທີ່ພວກເຮົາປະສົບຢູ່ປົກກະຕິ. ຕາມລາຍງານການເກັບຮັກສາພະລັງງານໃນປີກາຍ, ລະບົບແບບສະເຕດ (solid state) ນີ້ສາມາດຫຼຸດຜ່ອນການແຕກຂອງຖັງລົງໄດ້ປະມານ 92% ເມື່ອທຽບກັບລະບົບຄວາມດັນສູງ. ສຳລັບເມືອງທີ່ກຳລັງພັດທະນາລະບົບໄຟຟ້າຍ່ອຍ (microgrid) ຫຼື ຜູ້ທີ່ເປັນເຈົ້າຂອງເຮືອນທີ່ກຳລັງຊອກຫາທາງເລືອກດ້ານພະລັງງານໃນທີ່ຢູ່ອາໄສ, ຮູບແບບການເກັບຮັກສານີ້ກາຍເປັນທາງເລືອກທີ່ດຶງດູດຍ້ອນມັນປອດໄພຫຼາຍຂຶ້ນເມື່ອຕິດຕັ້ງໃກ້ກັບບໍລິເວນທີ່ຄົນຢູ່ອາໄສ.

ຫຼີກລ່ຽງການໃຊ້ລະບົບຄວາມເຢັນສຸດຂອບ (Cryogenic) ເພື່ອເກັບໄຮໂດຼເຈນໃຫ້ປອດໄພຫຼາຍຂຶ້ນ

ໄຮໂດຣເຈນໂລຫະໄຮໄດຣ໌ດຳເນີນງານໄດ້ທີ່ອຸນຫະພູມປົກກະຕິໃນຫ້ອງ, ຕ່າງຈາກການເກັບຮັກສາໄຮໂດຣເຈນແຫຼວທີ່ຕ້ອງການສະພາບອຸນຫະພູມຕ່ຳອັນຕະລາຍປະມານ -253 ອົງສາເຊນໄຕຍ. ການເຮັດວຽກກັບສານເຢັນຈະເອົາມາສູ່ບັນຫາຫຼັກສອງຢ່າງ. ອັນດັບທຳອິດແມ່ນຄວາມສ່ຽງຕໍ່ການແຕກຂອງຖັງທີ່ເກີດຈາກຄວາມເຄັ່ງຕຶງທາງຄວາມຮ້ອນ. ແລະຕໍ່ມາແມ່ນຄວາມສ່ຽງຈາກການຖືກນ້ຳກ້ອນໃນເວລາທີ່ໃຜກໍຕາມຕ້ອງດຳເນີນການບຳລຸງຮັກສາລະບົບເຫຼົ່ານັ້ນ. ການເກັບຮັກສາແບບສະເພາະຈະແກ້ໄຂບັນຫາທັງໝົດນີ້ຢ່າງສິ້ນເຊີງ. ໄຮໂດຣເຈນຈະຖືກເກັບຮັກສາໄວ້ຢ່າງປອດໄພພາຍໃນວັດຖຸດິບຈົນກວ່າມັນຈະຖືກເຮັດໃຫ້ຮ້ອນເຖິງອຸນຫະພູມທີ່ກຳນົດເພື່ອປ່ອຍອອກມາ, ໂດຍປົກກະຕິແລ້ວຢູ່ລະຫວ່າງ 80 ຫາ 150 ອົງສາເຊນໄຕຍ. ພວກເຮົາໄດ້ເຫັນເທກໂນໂລຢີນີ້ຖືກທົດລອງຢ່າງສຳເລັດໃນບາງການທົດລອງໃໝ່ໆກັບເຮືອແລະທ້າວທີ່ກຳລັງຊອກຫາແກ້ໄຂບັນຫາເຊື້ອໄຟອື່ນ.

ຄວາມປອດໄພໃນການປຽບທຽບ: ໂລຫະໄຮໄດຣ໌ດີ ແລະ ກາຊທີ່ອັດແໜ້ນ ແລະ ໄຮໂດຣເຈນແຫຼວ

ທຸກໆໂລຫະໄຮໄດຣ້ຽນມີຄວາມປອດໄພຄືກັນບໍ? ການປິ່ນປົວຄວາມປອດໄພທີ່ແຕກຕ່າງກັນ

ໃນຂະນະທີ່ໂລຫະໄຮໄດຣ້ຽນມີຄວາມສ່ຽງຕໍ່າຕໍ່ການເກັບຮັກສາ, ຄວາມປອດໄພແຕກຕ່າງກັນໄປຕາມປະເພດຂອງວັດສະດຸ. ອາລູມິເນຍມທີ່ອີງໃສ່ແນິກເກີມີຄວາມຕ້ານທານຕໍ່ການເສຍດທານສູງກ່ວາທາດໂລຫະຫາຍາກເຖິງ 40%, ລົດຜົນກະທົບຈາກການເສື່ອມສະພາບໃນສະພາບແວດລ້ອມທີ່ມີຄວາມຊື້ນ. ການຄວບຄຸມດ້ານວິສະວະກຳທີ່ເໝາະສົມ - ຊັ້ນກັ້ນຄວາມຮ້ອນ ແລະ ສີທີ່ຕ້ານທານຄວາມຊື້ນ - ມີຄວາມຈຳເປັນເພື່ອຮັກສາມາດຕະຖານຄວາມປອດໄພໃຫ້ຄືກັນໃນທຸກໆສູດສໍາລັບໂລຫະໄຮໄດຣ້ຽນທີ່ແຕກຕ່າງກັນ.

ວິທະຍາສາດວັດສະດຸພື້ນຖານຂອງການເກັບຮັກສາໂລຫະໄຮໄດຣ້ຽນທີ່ມີປະສິດທິພາບສູງ

ວັດສະດຸໂລຫະໄຮໄດຣ້ຽນຫຼັກສຳລັບການເກັບຮັກສາກາຊມໄດໂຣເຈນຢ່າງມີປະສິດທິພາບ

ວິທີແກ້ໄຂການເກັບຮັກສາໂລຫະ hydride ທີ່ມີຢູ່ໃນມື້ນີ້ຂຶ້ນກັບການປະສົມໂລຫະພິເສດທີ່ສາມາດຄວບຄຸມສາມປັດໃຈສຳຄັນໄດ້: ຈຳນວນເຊິ່ງມັນສາມາດເກັບຮັກສາໄດ້, ຄວາມໄວໃນການດູດຊືມຂອງມັນ, ແລະຄວາມສະຖຽນລະພາບໂດຍລວມຂອງມັນເມື່ອເກັບຮັກສາພະລັງງານ. ຕົວເລືອກທີ່ອີງໃສ່ແມກນີຊຽມແມ່ນເດັ່ນເຊິ່ງສາມາດເກັບຮັກສາໄດ້ປະມານ 7,6 ເປີເຊັນຕາມນ້ຳໜັກຕາມການຄົ້ນຄວ້າໃໝ່ໆຈາກ Nivedhitha ແລະ ໝູ່ເພື່ອນໃນປີກາຍ. ໃນຂະນະດຽວກັນ, ສ່ວນປະສົມຂອງທິຕາເນຽມເຫຼັກແມ່ນດີເລີດໃນການປ່ອຍເຊື້ອໄຟຟ້າເຊື້ອໄຟທີ່ເກັບໄວ້ຢ່າງໄວວາເຖິງແມ່ນວ່າອຸນຫະພູມຈະບໍ່ສູງເກີນໄປ. ສຳລັບບ່ອນທີ່ພື້ນທີ່ມີຄວາມສຳຄັນຫຼາຍ, ວັດສະດຸທີ່ມີແວນນາດຽມແມ່ນສ່ອງເຊິ່ງສາມາດເກັບຮັກສາປະລິມານເຊື້ອໄຟໄດ້ຫຼວງຫຼາຍພາຍໃນປະລິມານນ້ອຍໆ. ເຮັດໃຫ້ມັນເໝາະສຳລັບສິ່ງຕ່າງໆເຊັ່ນ: ລົດທີ່ຂັບດ້ວຍເຊື້ອໄຟໂຮດໂຣເຈນເຊິ່ງທຸກໆລູກບາດກ້ອນມີຄວາມສຳຄັນ. ຜູ້ທີ່ຢູ່ໃນອຸດສາຫະກຳໄດ້ຊີ້ໃຫ້ເຫັນເຖິງວິທີການປົກປ້ອງໃໝ່ໆທີ່ພັດທະນາຂຶ້ນໃນໄລຍະສອງສາມປີທີ່ຜ່ານມາເປັນສິ່ງປະຕິວັດ. ຊັ້ນປົກປ້ອງເຫຼົ່ານີ້ພື້ນຖານແລ້ວສ້າງສິ່ງກີດຂວາງລະຫວ່າງວັດສະດຸ hydride ທີ່ອ່ອນໄຫວກັບປັດໃຈຕ່າງໆໃນສິ່ງແວດລ້ອມເຊັ່ນ: ຄວາມຊື້ນ ແລະ ອົກຊີເຈນທີ່ຈະເຮັດໃຫ້ຄວາມສາມາດໃນການເກັບຮັກສາຫຼຸດລົງຕາມກາລະນີ.

ຄວາມໜາແໜ້ນຂອງການເກັບມ້ຽນໄຮໂດຼເຈນ: ການເອົາຊະນະຄວາມສາມາດຂອງຂວດ

ໂລຫະໄຮໄດຣ໌ດີກ່ວາກາຊທີ່ຖືກອັດແໜ້ນໃນແງ່ຂອງຈຳນວນໄຮໂດຼເຈນທີ່ມັນສາມາດເກັບໄດ້ໃນພື້ນທີ່ໜຶ່ງ, ແຕ່ໂດຍທົ່ວໄປມັນມີປະສິດທິພາບຕ່ຳກ່ວາໄຮໂດຼເຈນແຫຼວໃນແງ່ຂອງນ້ຳໜັກ. ແຕ່ວ່າການພັດທະນາວັດສະດຸທີ່ມີໂຄງສ້າງແບບນາໂນໃນຊວນປີທີ່ຜ່ານມາໄດ້ປ່ຽນແປງສິ່ງຕ່າງໆ. ຕົວຢ່າງເຊັ່ນວັດສະດຸໄຮໂດຼໄມ່ແມກນີຊຽມທີ່ຖືກສະໜັບສະໜູນໂດຍໂຄງສ້າງກາກບອນ, ວັດສະດຸໃໝ່ເຫຼົ່ານີ້ມີພື້ນທີ່ຜິວໜ້າຫຼາຍຂຶ້ນຊຶ່ງເຮັດໃຫ້ຂະບວນການດູດຊຶມແລະການປ່ອຍໄຮໂດຼເຈນເກີດຂຶ້ນໄວຂຶ້ນ. ການເພີ່ມສານເຊັ່ນນິກເກີລິມື້ນຫຼືແກຼຟີນ (Graphene) ສາມາດຊ່ວຍຫຼຸດຂະໜານທາງພະລັງງານທີ່ເຮັດໃຫ້ການເກັບມ້ຽນໄຮໂດຼເຈນເປັນໄປໄດ້ຢ່າງໜ້າເຊື່ອຖືໃນຂອບອຸນຫະພູມລະຫວ່າງ 25 ຫາປະມານ 150 ອົງສາເຊີນຊັດຕະກະລະດູໃນປີກາຍຕາມການຄົ້ນຄວ້າຂອງ Hardy ແລະໝູ່. ການປັບປຸງເຫຼົ່ານີ້ກຳລັງເຮັດໃຫ້ພວກເຮົາໃກ້ຂຶ້ນກັບເປົ້າໝາຍຂອງພະແນກພະລັງງານຂອງສະຫະລັດອາເມລິກາ, ບາງໂລຫະສາມາດບັນລຸຄວາມໜາແໜ້ນພະລັງງານຕ່ຳກ່ວາ 1.5 ກິໂລວັດໂມງຕໍ່ກິໂລກຼາມ.

ການປະດິດສ້າງໃນເຕັກໂນໂລຊີໂລຫະໄຮໄດຣ໌ເພື່ອປັບປຸງປະສິດທິພາບ

ການພັດທະນາໃໝ່ສຸດໃນຂະແໜງນີ້ໄດ້ເບິ່ງເຖິງສິ່ງທີ່ເອີ້ນວ່າວິທີການຈຳກັດແບບນານໂຄ (nanoconfinement methods). ເມື່ອໂຮໄດຣ໌ (hydrides) ຖືກວາງໄວ້ພາຍໃນໂຄງສ້າງທີ່ມີຮູບຊ່ອງທາງພິເສດເຫຼົ່ານີ້, ພວກມັນສາມາດປ່ອຍອາຍໂຊດີອັມໄດ້ໄວຂຶ້ນເຖິງ 40 ເປີເຊັນ ປຽບທຽບກັບວິທີດັ້ງເດີມ. ນັກຄົ້ນຄວ້າຍັງພົບວ່າການນຳເອົາຊັ້ນປົກປ້ອງປະສົມທີ່ເຮັດມາຈາກໂທເຊຍອົກໄຊ (titanium dioxide) ຫຼື ວັດຖຸໂປລີເມີ (polymer) ຕ່າງໆ ມາໃຊ້ນັ້ນ ຊ່ວຍໃຫ້ແບັດເຕີຣີຢູໄດ້ດົນຫຼາຍຂຶ້ນ - ບາງການທົດສອບສະແດງໃຫ້ເຫັນເຖິງ 5,000 ຄັ້ງ ຂອງວົງຈອນໄຟເຕັມ-ໝົດ ໂດຍບໍ່ສູນເສຍຄວາມສາມາດໃນການເກັບໄຟຟ້າຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ. ເບິ່ງຈາກການຄົ້ນຄວ້າໃໝ່ໆໃນປີ 2024, ນັກວິທະຍາສາດໄດ້ສ້າງວັດຖຸປະສົມແບບສະຫຼາດໂດຍການປະສົມແມັກນີຊຽມ (magnesium) ທີ່ເບົາກັບໂລຫະປະເພດແປດທີ່ເປັນຕົວເຮັດໃຫ້ເກີດປະຕິກິລິຍາ (catalysts). ການປະສົມນີ້ເຮັດໃຫ້ອຸນຫະພູມທີ່ຕ້ອງການໃນການຊາດໄຟຄືນຕ່ຳລົງເທິງ 80 ອົງສາເຊີນຊິດ (Celsius), ຊຶ່ງເປັນສິ່ງທີ່ດີເລີດຫຼາຍ. ດ້ວຍການປັບປຸງແບບນີ້ເກີດຂຶ້ນຢ່າງໄວວາກ, ໂຮໄດຣ໌ໂລຫະ (metal hydrides) ກຳລັງກາຍເປັນທາງເລືອກທີ່ສົນໃຈໄດ້ໃນການເກັບຮັກສາພະລັງງານທີ່ຍັງຍືນໃນຂະໜາດໃຫຍ່ສຳລັບເຄືອຂ່າຍໄຟຟ້າ ແລະ ແມ້ກະທັ້ງໃນການຂັບເຄື່ອນຍົນບິນໃນອະນາຄົດອັນໃກ້ນີ້.

ປະສິດທິພາບ, ການເຄື່ອນໄຫວ, ແລະ ການຄຸ້ມຄອງຄວາມຮ້ອນໃນລະບົບຕົວຈິງ

ການດູດຊືມແລະການຄາຍຄືນທາດເຄມີໃນການເກັບຮັກສາໂດຍໂລຫະໄຮໄດຣ໌

ຄວາມໄວຂອງການດູດຊືມແລະການຄາຍຄືນຂອງໂຮດໂລເຈນມີຜົນກະທົບຫຼາຍຕໍ່ການໃຊ້ງານລະບົບໂລຫະໄຮໄດຣ໌ໃນສະພາບການຕົວຈິງ. ການເກັບຮັກສາທາງເຄມີພາຍໃຕ້ຄວາມດັນຕ້ອງການພະລັງງານໜ້ອຍຫຼາຍໃນການເລີ່ມຕົ້ນການເຮັດວຽກ, ແຕ່ໂລຫະໄຮໄດຣ໌ຕ້ອງການອຸນຫະພູມແລະຄວາມດັນທີ່ເໝາະສົມເພື່ອໃຫ້ເກີດປະສິດທິພາບ. ການຄົ້ນຄວ້າໃໝ່ໆໃນປີກາຍຍັງໄດ້ສະແດງຜົນໄດ້ຮັບທີ່ຫນ້າສົນໃຈ. ພວກເຂົາໄດ້ທົດລອງກັບໂລຫະໄຮໄດຣ໌ໃໝ່ທີ່ປະສົມດ້ວຍຕົວເຮັດໃຫ້ເກີດປະຕິກິລິຍານິກເກີນ (nickel catalysts) ແລະ ພົບວ່າເວລາໃນການຄາຍຄືນສາມາດຫຼຸດລົງໄດ້ປະມານ 40 ເປີເຊັນ ທຽບກັບວັດສະດຸທົ່ວໄປ, ໃນຂະນະທີ່ຮັກສາຄວາມບໍລິສຸດຂອງໂຮດໂລເຈນໄວ້ທີ່ 99.5% ເຊິ່ງເປັນຕົວເລກທີ່ສູງຫຼາຍ. ການກ້າວໜ້າໃນແບບນີ້ກຳລັງແກ້ໄຂບັນຫາໃຫຍ່ທີ່ສຸດສຳລັບການຮັບເອົາການເກັບຮັກສາໂຮດໂລເຈນໃນວົງກວ້າງ ແມ່ນການໄດ້ຮັບພະລັງງານພຽງພໍໃນເວລາທີ່ຕ້ອງການ, ແລະ ມີຄວາມໄວທຽບເທົ່າກັບທີ່ພວກເຮົາຄຸ້ນເຄີຍໃຊ້ກັບ verbrandingsmotoren.

ບັນຫາການຄຸ້ມຄອງຄວາມຮ້ອນໃນການເກັບຮັກສາໂຮດໂລເຈນແບບແຂງ

ການຄຸ້ມຄອງການຖ່າຍເທສຸນ​ອຸນ​ຫະ​ພູມ​ມີ​ຄວາມ​ສຳ​ຄັນ​ຫຼາຍ ເນື່ອງ​ຈາກ​ເມື່ອ​ມີ​ການ​ດູດ​ຊຶມ​ໂຮດ​ໂລ​ເຈນ​ແລ້ວ​ແທ້​ຈິງ​ແລ້ວ​ມັນ​ຈະ​ປ່ອຍ​ຄວາມ​ຮ້ອນ​ອອກ​ມາ (ຂະ​ບວນ​ການ​ນີ້​ເອີ້ນ​ວ່າ exothermic) ແຕ່​ເວ​ລາ​ທີ່​ມັນ​ຕ້ອງ​ການ​ຄືນ​ໂຮດ​ໂລ​ເຈນ​ອອກ​ມາ ລະ​ບົບ​ຕ້ອງ​ໃສ່​ພະ​ລັງ​ງານ​ເຂົ້າ​ໄປ (ຊຶ່ງ​ເຮັດ​ໃຫ້​ມັນ​ເປັນ endothermic). ປັດ​ຈຸ​ບັນ ກຳ​ລັງ​ໃຊ້​ປັນ​ຍາ​ປະ​ດິດ (AI) ສຳ​ລັບ​ການ​ຄວບ​ຄຸມ​ອຸນ​ຫະ​ພູມ​ໃນ​ຂະ​ແໜງ​ອຸດ​ສາ​ຫະ​ກຳ​ໃຫຍ່ໆ ເຊິ່ງ​ຮັກ​ສາ​ຄວາມ​ສະ​ຖຽນ​ຢູ່​ພາຍ​ໃນ​ໄລ​ຍະ​ພິວ​ເຄາະ​ປະ​ມານ 2 ອົງ​ສາ​ເຊ​ລ​ຊຽ​ສ ທົ່ວ​ທັງ​ຫນ່ວຍ​ງານ​ເກັບ​ຮັກ​ສາ. ການ​ບັນ​ລຸ​ຄວາມ​ຖືກ​ຕ້ອງ​ແບບ​ນີ້ ຊ່ວຍ​ປ້ອງ​ກັນ​ບໍ່​ໃຫ້​ໂຄງ​ສ້າງ​ຜົນ​ຜະ​ລິດ​ໂລ​ຫະ hydrides ພັງ​ທະ​ລາຍ ສິ່ງ​ທີ່​ເຄີຍ​ເຮັດ​ໃຫ້​ເກີດ​ການ​ສູນ​ເສຍ​ປະ​ມານ 15 ຫາ 20 ເປີ​ເຊັນ ຫຼັງ​ຈາກ​ມີ​ການ​ຊາ​ຣ​ແຕ່ 500 ຄັ້ງ. ພວກ​ເຮົາ​ໄດ້​ເຫັນ​ການ​ຕິດ​ຕັ້ງ​ທີ່​ເຮັດ​ວຽກ​ໃນ​ສະ​ພາບ​ແວດ​ລ້ອມ microgrid ບ່ອນ​ທີ່​ພວກ​ເຂົາ​ບັນ​ລຸ​ປະ​ສິດ​ທິ​ຜົນ​ປະ​ມານ 92% ສຳ​ລັບ​ການ​ດຶງ​ພະ​ລັງ​ງານ​ຄືນ ສິ່ງ​ທີ່​ວິ​ສະ​ວະ​ກອນ​ເອີ້ນ​ວ່າ round trip efficiency ເມື່ອ​ລະ​ບົບ​ຄຸ້ມ​ຄອງ​ຄວາມ​ຮ້ອນ​ອັດ​ສະ​ລິຍະ​ຖືກ​ປະ​ຕິ​ບັດ​ຢ່າງ​ເໝາະ​ສົມ​ຮ່ວມ​ກັບ​ຂະ​ບວນ​ການ​ຄາດ​ຄະ​ເນ.

ການ​ດຸ່ນ​ດ່ຽງ​ຄວາມ​ປອດ​ໄພ ແລະ ຄວາມ​ໜາ​ແໜ້ນ​ພະ​ລັງ​ງານ​ໃນ​ຂະ​ແໜງ​ອຸດ​ສາ​ຫະ​ກຳ

ການພັດທະນາໃໝ່ໃນດ້ານເຕັກໂນໂລຊີໂມເຕັດໄຮໄດຣ໌ກຳລັງແກ້ໄຂບັນຫາດັ້ງເດີມຂອງການຮັກສາຄວາມປອດໄພພ້ອມກັບຄວາມໜາແໜ້ນໃນການເກັບຮັກສາໄດ້ສຳເລັດ. ວັດສະດຸປະສົມຈາກແມັກນີຊຽມສາມາດເກັບຮັກສາໄຮໂດຼເຈນໄດ້ປະມານ 7,6 ເປີເຊັນຕາມນ້ຳໜັກ, ສູງກວ່າເປົ້າໝາຍຂອງກະຊວງພະລັງງານໃນປີ 2025. ແລະ ສາມາດເຮັດໄດ້ທີ່ 30 ອົງສາເຊັນຊິດ, ຕ່ຳກ່ວາຮ້ອນຈັດ 250 ອົງສາຂອງເຕັກໂນໂລຊີເກົ່າກ່ວາ. ເມື່ອວິສະວະກອນປະສົມໂລຫະໄຮໄດຣ໌ເຂົ້າກັບວັດສະດຸທີ່ມີການປ່ຽນແປງຂັ້ນ, ພວກເຂົາສາມາດຫຼຸດຜ່ອນຄວາມຮ້ອນທີ່ອັນຕະລາຍລົງໄດ້ປະມານ 30 ເປີເຊັນ. ພວກເຮົາຍັງໄດ້ເຫັນວ່າມັນເຮັດວຽກໃນການນຳໃຊ້ຕົວຈິງອີກດ້ວຍ - ລະບົບພະລັງງານສຳຮອງໄດ້ດຳເນີນໄປຕະຫຼອດ 12.000 ຊົ່ວໂມງໂດຍບໍ່ມີບັນຫາຄວາມປອດໄພເກີດຂື້ນ. ໃນອະນາຄົດ, ການພັດທະນາເຫຼົ່ານີ້ເບິ່ງຄືວ່າຈະເຮັດໃຫ້ການເກັບຮັກສາແບບສານແຂງຢູ່ໃນສະພາບທີ່ເປັນເອກະລັກເປັນທາງເລືອກທຳອິດທີ່ເປັນໄປໄດ້ທີ່ຈະຕອບສະໜອງທັງຄວາມຕ້ອງການພະລັງງານຂອງອຸດສາຫະກຳ ແລະ ມາດຖານຄວາມປອດໄພທີ່ເຂັ້ມງວດຕາມກົດລະບຽບຕ່າງໆເຊັ່ນ OSHA 1910.103.

ການນຳໃຊ້ໃນຄວາມເປັນຈິງຂອງການເກັບຮັກສາໄຮໂດຼເຈນດ້ວຍໂລຫະໄຮໄດຣ

ການເກັບຮັກສາພະລັງງານຄົງທີ່: ໄຮໂດຼເຈນທີ່ປອດໄພໃນລະບົບໄມໂຄເກຼດ (Microgrids) ແລະ ລະບົບສຳຮອງ

ການເພີ່ມຂື້ນຂອງການເກັບຮັກສາໄຮໂດຼເຈນດ້ວຍໂລຫະໄຮໄດຣ ກຳລັງປ່ຽນວິທີທີ່ພວກເຮົາຄິດກ່ຽວກັບການສຳຮອງພະລັງງານສຳລັບສະຖານທີ່ຖາວອນ. ລະບົບດັ້ງເດີມຕ້ອງການອຸປະກອນທີ່ມີຄວາມດັນສູງ ແລະ ມີຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຫຼາຍຊະນິດ, ແຕ່ໂລຫະໄຮໄດຣສາມາດເກັບຮັກສາໄຮໂດຼເຈນໄດ້ຢ່າງປອດໄພໃນຄວາມດັນປົກກະຕິຂອງບັນຍາກາດ. ສິ່ງນີ້ເຮັດໃຫ້ລະບົບດັ່ງກ່າວປອດໄພຫຼາຍຂື້ນໂດຍລວມ ເນື່ອງຈາກບໍ່ມີຄວາມສ່ຽງຕໍ່ການລະເບີດ, ນັ້ນຈຶ່ງເປັນເຫດຜົນທີ່ບໍລິສັດຈຳນວນຫຼວງຫຼາຍກຳລັງຫັນມາໃຊ້ລະບົບເຫຼົ່ານີ້ສຳລັບໂຄງການໄມໂຄເກຼດ ແລະ ຄວາມຕ້ອງການພະລັງງານສຳຮອງໃນຍາມສຸກເສີນ. ຕາມການຄົ້ນຄວ້າທີ່ເຜີຍແຜ່ໃນປີກາຍໃນວາລະສານ Journal of Energy Storage, ລະບົບໂລຫະໄຮໄດຣສາມາດບັນລຸມາດຕະຖານຄວາມປອດໄພປະມານ 98 ເປີເຊັນ ໃນເວລານຳໃຊ້ໃນສະຖານທີ່ສຳຄັນ, ໃນຂະນະທີ່ວິທີການດັ້ງເດີມສາມາດບັນລຸໄດ້ພຽງປະມານ 72 ເປີເຊັນເທົ່ານັ້ນ. ຄວາມແຕກຕ່າງຂອງຕົວເລກດັ່ງກ່າວມີຄວາມສຳຄັນຫຼາຍໃນການປົກປ້ອງໂຄງລ່າງພື້ນຖານທີ່ສຳຄັນໃນເວລາເກີດການຂາດແຄ້ວພະລັງງານ.

ການຂົນສົ່ງ: ຍານພາຫະນະທີ່ໃຊ້ເຊື້ອໄຟແບບໄຮໂດຼເຈນແບບສະເພາະ (Solid-State Hydrogen Storage)

ລົດ ແລະ ຍານອື່ນໆ ສາມາດໄດ້ຮັບປະໂຫຍດຈາກການເກັບມ້ຽນໄຮໂດຼເຈນດ້ວຍໂລຫະໄຮໄດຣ໌ ເນື່ອງຈາກມັນໃຊ້ພື້ນທີ່ໜ້ອຍລົງ ແລະ ດຳເນີນງານໄດ້ດີຂື້ນໃນຂະນະທີ່ຍານພາຫະນະກຳລັງເຄື່ອນທີ່. ຍານທີ່ໃຊ້ເຊື້ອໄຟເຊື້ອໄຟ (Fuel cell vehicles) ທີ່ໃຊ້ເຕັກໂນໂລຊີນີ້ ບໍ່ຈຳເປັນຕ້ອງປະເຊີນໜ້າກັບບັນຫາພື້ນທີ່ດຽວກັນກັບໄຮໂດຼເຈນແບບແຫຼວ ຫຼື ບໍ່ຕ້ອງພາລົງນ້ຳໜັກເພີ່ມຂອງຖັງທີ່ຮັບຄວາມດັນທີ່ໜັກ. ການສຶກສາທີ່ເຜີຍແຜ່ໃນປີກາຍໃນວາລະສານ International Journal of Hydrogen Energy ຍັງໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນສິ່ງທີ່ໜ້າສົນໃຈອີກດ້ວຍວ່າ: ລົດຍົກ (forklifts) ທີ່ຕິດຕັ້ງລະບົບເກັບມ້ຽນໂລຫະໄຮໄດຣ໌ ສາມາດເດີນທາງໄດ້ໄກກ່ວາລົດຍົກທີ່ໃຊ້ຖັງກົດອາດິເນື່ອງຈາກກາຊ (regular compressed gas tanks) ປະມານ 40 ເປີເຊັນ. ສິ່ງທີ່ເຮັດໃຫ້ລະບົບເຫຼົ່ານີ້ມີຄວາມໜ້າສົນໃຈຫຼາຍຂື້ນກໍຄືຄວາມສາມາດໃນການດຳເນີນງານໄດ້ດີໃນສະພາບອາກາດເຢັນຈົນເຖິງລະດັບອຸນຫະພູມຕິດລົບ 30 ອົງສາເຊີນຊັດ. ສິ່ງນີ້ໄດ້ແກ້ໄຂບັນຫາໃຫຍ່ສຳລັບລົດສົ່ງສິນຄ້າ ແລະ ຍານພາຫະນະໃນການຈັດສົ່ງອື່ນໆ ທີ່ມັກຈະເລີ່ມຕົ້ນໃນສະພາບແວດລ້ອມທີ່ມີອາກາດເຢັນ ເຊິ່ງລະບົບດັ້ງເດີມບໍ່ສາມາດປະຕິບັດໄດ້ດີ.

ພະລັງງານພົກພາ: ລະບົບໂລຫະໄຮໄດຣ໌ໃນລົດບິນ (Drones) ແລະ ອຸປະກອນສຳລັບສະພາວະສຸກເສີນ

ສຳລັບອຸປະກອນທີ່ພົກພາໄດ້, ພວກເຮົາຕ້ອງການສະຖານທີ່ເກັບຮັກສາໂຮດໂຣເຈນທີ່ມີນ້ຳໜັກເບົາແລະບໍ່ເສຍຫາຍເວລາທີ່ຈຳເປັນທີ່ສຸດ. ໂຮງໄດຣ໌ດ້ານໂລຫະເຮັດວຽກໄດ້ດີໃນດ້ານນີ້, ສະໜອງພະລັງງານປະມານ 1.5 kWh ຕໍ່ກິໂລກຼາມຂອງພະລັງງານທີ່ເກັບໄວ້ ແລະ ສາມາດຮັກສາການດຳເນີນງານໄດ້ຢ່າງລຽນລ້ຳເຖິງແມ່ນໃນສະພາບແວດລ້ອມທີ່ຫຍຸ້ງຍາກ. ຕົວຢ່າງເຊັ່ນ ຍົນບິນຄວບຄຸມເຫດສຸກເສີນ ຍົນເຫຼົ່ານີ້ສາມາດບິນຕິດຕໍ່ກັນໄດ້ຫຼາຍກວ່າ 6 ຊົ່ວໂມງໂດຍບໍ່ຕ້ອງເຕີມ Verdict ກາຊູນ, ເຊິ່ງເທົ່າກັບສອງເທົ່າຂອງຖ່ານໄຟລິເທີຽມໄອໂອນ. ການສຶກສາບົດລາຍງານໃໝ່ໆທີ່ເຜີຍແຜ່ໃນວາລະສານ Journal of Alloys and Compounds ໄດ້ຊີ້ໃຫ້ເຫັນເຖິງຄວາມສຳຄັນຂອງລະບົບເຫຼົ່ານີ້ໃນເວລາເກີດໄພພິບັດ, ເນື່ອງຈາກມັນສາມາດນຳໃຊ້ໄດ້ຢ່າງໄວວາ ແລະ ບໍ່ຮົ່ວໄຫຼໃຕ້ຄວາມກົດດັນ. ຜົນປະໂຫຍດດຽວກັນນີ້ກໍ່ສາມາດນຳໃຊ້ກັບສະຖານີການຕິດຕາມຈາກໄກ ແລະ ອຸປະກອນທະຫານເຊັ່ນກັນ, ເຊິ່ງແຫຼ່ງເຊື້ອໄຟອື່ນໆສາມາດສ້າງບັນຫາໃນການຂົນສົ່ງ ແລະ ອຸບັດຕິເຫດທີ່ເປັນໄປໄດ້.

FAQ: ການເກັບຮັກສາໂຮດໂຣເຈນໂຮງໄດຣ໌ດ້ານໂລຫະ

ໂຮງໄດຣ໌ດ້ານໂລຫະແມ່ນຫຍັງ?

ໄຮໄດ໌ໂລຫະແມ່ນສານໂລຫະທີ່ສາມາດດູດຊຶມແລະປ່ອຍອາຍໂຊດອອກໄດ້. ພວກມັນຖືກນຳໃຊ້ໃນວິທີແກ້ໄຂການເກັບມ້ຽນອາຍໂຊດໂດຍການຜູກໂຊດເຂົ້າກັບໂຄງສ້າງຂອງພວກມັນ, ເຊິ່ງອະນຸຍາດໃຫ້ເກັບມ້ຽນຢ່າງປອດໄພໃນຄວາມດັນຕ່ຳກ່ວາ.

ການເກັບມ້ຽນໂດຍໄຮໄດ໌ໂລຫະປອດໄພກ່ວາວິທີການເກັບມ້ຽນອາຍໂຊດແບບດັ້ງເດີມແນວໃດ?

ໂດຍປົກກະຕິ, ການເກັບມ້ຽນໂດຍໄຮໄດ໌ໂລຫະມີຄວາມດັນຕ່ຳກ່ວາຖັງອາຍທີ່ຖືກອັດແລະບໍ່ຈຳເປັນຕ້ອງໃຊ້ອຸນຫະພູມຕົ້ມຕ່ຳຫຼາຍເຊັ່ນການເກັບມ້ຽນອາຍໂຊດແບບແຫຼວ. ສິ່ງນີ້ຈະຫຼຸດຜ່ອນຄວາມສ່ຽງຂອງການລະເບີດຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ ແລະ ທຳໃຫ້ການຈັດການປອດໄພກ່ວາ.

ເປັນຫຍັງໄຮໄດ໌ໂລຫະຈຶ່ງຖືກເບິ່ງວ່າສຳຄັນຕໍ່ການເຄື່ອນໄຫວສູ່ພະລັງງານສະອາດ?

ໄຮໄດ໌ໂລຫະສະເໜີຄວາມໜາແໜ້ນໃນການເກັບມ້ຽນສູງກ່ວາວິທີການດັ້ງເດີມ ແລະ ຊ່ວຍປ່ຽນພະລັງງານທີ່ສ້າງຈາກແຫຼ່ງທຳມະຊາດເກີນຂອບເຂດໃຫ້ກາຍເປັນອາຍໂຊດ, ເຊິ່ງອະນຸຍາດໃຫ້ເກັບມ້ຽນພະລັງງານຢ່າງມີປະສິດທິພາບ ແລະ ສຳລັບໄລຍະຍາວ, ສິ່ງນີ້ມີຄວາມສຳຄັນຫຼາຍໃນການເຊື່ອມຕໍ່ແຫຼ່ງພະລັງງານທຳມະຊາດເຂົ້າກັບເຄືອຂ່າຍໄຟຟ້າ.

ມີຫຍັງແດ່ເປັນການນຳໃຊ້ຂອງການເກັບມ້ຽນອາຍໂຊດດ້ວຍໄຮໄດ໌ໂລຫະ?

ການນຳໃຊ້ລວມມີການເກັບຮັກສາພະລັງງານຄົງທີ່ໃນລະບົບໄຟຟ້າຍ່ອຍ, ການນຳໃຊ້ໃນລົດທີ່ໃຊ້ເຊື້ອໄຟເຊລແບບເຊື້ອໄຟສຳລັບການຂົນສົ່ງ, ແລະ ການແກ້ໄຂບັນຫາພະລັງງານພົກພາເຊັ່ນ: ຍົນບິນຄວບຄຸມດ້ວຍລະບົບໄຮ້ສາຍ ແລະ ອຸປະກອນສຳລັບສະຖານະການສຸກເສີນ.

ທຸກໂລຫະໄຮໄດຣ້ມີຄວາມປອດໄພຄືກັນບໍ?

ບໍ່, ຄວາມປອດໄພສາມາດແຕກຕ່າງກັນໄປຕາມປະເພດຂອງວັດສະດຸທີ່ນຳໃຊ້ເຮັດໂລຫະໄຮໄດຣ້. ຕົວຢ່າງເຊັ່ນ: ອາລູມິນຽມທີ່ອີງໃສ່ແນັັກເນິກເຊີມີຄວາມຕ້ານທານຕໍ່ການເກີດສານອົກຊິດທີ່ດີກ່ວາບາງວັດສະດຸທາດເຄິ່ງລ້ຳຄ່າອື່ນໆ, ສະນັ້ນຈຶ່ງເພີ່ມຄວາມປອດໄພໃນສະພາບແວດລ້ອມຕ່າງໆ.