د هایدروجن تولید

د هایدروجن تولید د هایدروجن ګاز د تولید لپاره د صنعتي مېتودونو کورنۍ ده. له ۲۰۲۰ کال راهیسې ډېره برخه (۹۵ سلنه) هایدروجن له فوسیلي سون‌توکو څخه د طبیعي ګاز او نورو ټيټ وزنه مالیکولي هایدروکاربونونو د بخار د اصلاح، د لوړ مالیکلولي وزن لرونکو هایدروکاربونونو د جزوي اکسیډېشن او پر ګاز د ډبرو سکرو د بدلولو له لارې تولیدېږي. د ژوندیو موجوداتو کتلې پر ګاز بدلول، د صفر کاربن ډای اکسایډ په انتشار سره د تودوخې له لارې د میتان کیمیاوي بدلون او د اوبو الکټرولیز د هایدروجن د تولید نور مېتودونه دي. دا وروستي دوه مېتودونه چې د تودوخې له لارې د میتان کیماوي بدلون او د اوبو الکټرولیز کول دي، په مستقیم ډول د لمریزې برېښنا په څېر د برېښنا د هرې سرچینې په مرسته اجرا کېدای شي.

د هایدروجن تولید په هره صنعتي ټولنه کې مهم رول لري، ځکه چې هایدروجن د ډېری اساسي کیمیاوي پروسو لپاره اړین دی. په ۲۰۲۰ کال کې په ټوله نړۍ کې شاوخوا ۸۷ میلیون ټنه هایدروجن تولید شوی دی چې په بېلابېلو کارونو لکه د تېلو په تصفیه کولو، (د هابر د پروسې له لارې) د امونیا (NH3) او (د کاربن مونو اکسایډ د کمولو له لارې) د میتانول (CH3OH) په تولید او په ترانسپورت کې د سون‌توکي په توګه کارول شوی دی. په ۲۰۲۱ کال کې په نړیوال بازار کې د هایدروجن د تولید ارزښت ۱۳۵.۹۴ میلیارد امریکايي ډالرو ته ورسېد او تمه کېږي چې دا شمېر تر ۲۰۳۰ کال پورې د ۵.۴ سلنه مرکبې کلنۍ ودې د اندازې له مخې له ۲۰۲۱ څخه تر ۲۰۳۰ کال پورې ۲۱۹.۲ میلیارد ډالرو ته لوړ شي.Energy, U. S. D. o. The Impact of Increased Use of Hydrogen on Petroleum Consumption and Carbon Dioxide Emissions. 84 (Energy Information Administration, Washington, DC, 2008)

 د هایدروجن د تولید مېتودونه 
د هایدروجن د سوداګریز تولید لپاره څلور لویې سرچینې موجودې دي چې طبیعي ګاز، تېل، د ډبرو سکاره او د اوبو الکټرولیز دي؛ دا سرچینې په ترتیب سره د نړیوال هایدروجن د تولید ۴۸، ۳۰، ۱۸ او ۴ سلنه برخه جوړوي. فوسیلي سون‌توکي د صنعتي هایدروجن اصلي سرچینه ده. کاربن ډای اکسایډ له طبیعي ګاز څخه د هایدروجن د تولید لپاره په ۷۰ - ۸۵ سلنه مؤثریت سره او له نورو هایدروکاربونونو څخه د مؤثریت په بېلابېلو درجو سره جلا کېدای شي. په ځانګړې توګه په لویه کچه هایدروجن معمولاً د میتان یا طبیعي ګاز د بخار د اصلاح له لارې تولیدېږي.

 د بخار په مرسته د میتان اصلاح 
د بخار په مرسته د میتان اصلاح له طبیعي ګاز څخه د هایدروجن د تولید یو مېتود دی. د طبیعي ګاز ډېری برخه میتان (CH4) دی. دا په اوس مهال کې د صنعتي هایدروجن تر ټولو ارزانه سرچینه ده. د نړۍ شاوخوا ۵۰ سلنه هایدروجن په دې طریقه تولیدېږي. په دې پروسه کې د بخار او نېکل د کتلست په موجودیت کې ګاز ته له ۷۰۰ څخه تر ۱۱۰۰ سانتي ګرېد درجو (۱۲۹۲ تر ۲۰۱۲ فارنهایټ درجو) پورې تودوخه ورکول کېږي. د انډوترمیک تعامل په پایله کې د میتان مالیکولونه ماتېږي او کاربن مونو اکسایډ او مالیکولي هایدروجن (H2) جوړېږي. د کاربن مونو اکسایډ ګاز له بخار سره یو ځای د اوسپنې له اکسایډ یا نورو اکسایدونو څخه تېرېږي او د اوبو – ګاز د ځای پرځای کېدو تر یوه تعامل لاندې راځي تر څو ډېره اندازه هایدروجن ترلاسه شي. د دې پروسې نیمګړتیا دا ده چې فرعي محصولات یې په اتوموسفیر کې کاربن مونو اکسایډ، کاربن ډای اکسایډ او نور ګلخانه‌یي ګازونه خپروي. د خامو مادو (طبیعي ګازونو، بډایو یا غني ګازونو، نفتا او نورو) کیفیت ته په کتو سره یو ټن تولید شوی هایدروجن له ۹ تر ۱۲ ټنو پورې کاربن ډای اکسایډ تولیدوي او دا یو داسې ګلخانه‌يي ګاز دی چې ښايي جلا شي.

د دې پروسې لپاره د لوړې تودوخې بخار (H2O) له میتان (CH4) سره په یوه انډوترمیک تعامل کې تعامل کوي او سنټېز ګاز تولیدېږي. 

CH4 + H2O → CO + 3 H2

په دویم پړاو کې اضافي هایدروجن په ټيټه درجه تودوخه کې چې شاوخوا ۳۶۰ درجې سانتیګراد (۶۸۰ درجې فارنهايټ) وي، د اوبو – ګاز د تعامل له لارې تولیدېږي:  

CO + H2O → CO2 + H2

د اکسیجن اتوم له اضافي اوبو (بخار) څخه ایستل کېږي تر څو کاربن مونو اکسایډ کاربن ډای اکسایډ ته اکسیډایز شي. دغه اوکسیډېشن د تعامل د ساتلو لپاره اړینه انرژي هم برابروي. د پروسې د مخته وړلو لپاره اړینه اضافي تودوخه معمولاً د میتان د یوې برخې په سوځولو سره برابرېږي.

 د ډبرو له سکرو یا کولې څخه د هایدروجن تولید 
د دې لپاره چې د ډبرو له سکرو یا کولې څخه هایدروجن تولید شي، د ډبرو سکاره پر ګاز اړول کېږي. د دې لپاره چې د ډبرو سکاره پر ګاز واړول شي، د ډبرو سکرو د مالیکولي رابطو د ماتولو لپاره بخار او اکسیجن کارول کېږي او د هایدروجن او کاربن ډای اکسايډ ګازي مخلوط جوړوي. کاربن ډای اکسایډ او ککړوونکي ښايي د ډبرو سکرو د سوځولو په پرتله له هغه ګاز څخه په اسانۍ سره حذف یا وایستل شي چې د ډبرو سکرو له ګازي کولو څخه ترلاسه شوی دی. بل مېتود د تودوخې په لوړه او ټيټه درجه کې د ډبرو د سکرو کاربني کول دي.Hordeski, M. F. Alternative fuels: the future of hydrogen.  171-199 (The Fairmont Press, inc., 2007).

د کوک [د ډبرو له سکرو څخه تولیده شوې توره جامده ماده ده چې د سون‌توکو په توګه کارېږي] ګاز چې د ډبرو سکرو له تجزیه کولو څخه جوړ شوی، شاوخوا ۶۰ سلنه هایدروجن لري او پاتې نور یې میتان، کاربن مونو اکسایډ، کاربن ډای اکسایډ، امونیا، مالیکولي نایتروجن او هایدروجن سلفایډ (H2S) دي. هایدروجن د فشار د جذب د پروسې له لارې  له نورو ناپاکیو څخه جلا کولی شو. د اوسپنې تولیدوونکي جاپاني شرکتونه هایدروجن په دې طریقه تولیدوي.

 له نفتي کوک څخه د هایدروجن تولید 
نفتي کوک د ډبرو سکرو د ګازي کېدو له لارې هم پر هایدروجن لرونکي سنټېز ګاز بدلېدای شي. تولید شوی سنټېز ګار تر ډېره له هایدروجن، کاربن مونو اکسایډ او هایدروجن سلفایډ څخه جوړ دی. کابو هره کاربني سرچینه که پر ګاز بدله شي، هایدروجن ترې تولیدېدای شي.

 له اوبو څخه د هایدروجن تولید 
د فوسیلي سون‌توکو له کارولو پرته د هایدروجن د تولید په مېتودونو کې د اوبو د تجزیې پروسه هم شامله ده چې په دې کې اوبه تجزیه کېږي یا د اوبو مالیکول (H2O) پر خپلو اجزاوو یعنې هایدروجن او اکسیجن تجزیه کېږي. کله چې د انرژۍ سرچینه د اوبو د تجزیې لپاره بېرته نوې کېدونکې یا لږ کاربن لرونکې وي، په دې حالت کې تولید شوی هایدروجن کله ناکله زرغون هایدروجن بلل کېږي. دا تجزیه په بېلابېلو طریقو اجرا کېدای شي، خو په ټولیز ډول ټولې طریقې د فوسیلي سون‌توکو له لارې د تولید په پرتله قېمته دي.

در نوامبر 2021 ، وزارت صنعت و تجارت سیستم را به پروژه آزمایشی Khabarovsk برای تولید 350 هزار تن هیدروژن سبز سالانه برنامه ریزی کرد.https://lenta.ru/articles/2022/02/21/farmb/https://www.cnews.ru/articles/2023-04-13_evtushenkov_vladimir_biznes_na_blagohttps://raexpert.ru/database/person/evtushenkov_vladimir_petrovich/https://www.tadviser.ru/index.php/%D0%9F%D0%B5%D1%80%D1%81%D0%BE%D0%BD%D0%B0:%D0%95%D0%B2%D1%82%D1%83%D1%88%D0%B5%D0%BD%D0%BA%D0%BE%D0%B2_%D0%92%D0%BB%D0%B0%D0%B4%D0%B8%D0%BC%D0%B8%D1%80_%D0%9F%D0%B5%D1%82%D1%80%D0%BE%D0%B2%D0%B8%D1%87https://www.osnmedia.ru/ekonomika/feliks-evtushenkov-afk-sistema/

 د هایدروجن د کارولو ځایونه 
هایدروجن د هایډروکرکېنګ له لارې پر سپکو نفتي برخو د درندو برخو د بدلولو لپاره کارول کېږي. هایدروجن په نورو پروسو کې هم کارول کېږي چې د بېلګې په توګه اروماتیزېشن، هایدرو سلفرریزېشن او د هابر د پروسې له لارې د امونیا تولید یادولی شو چې دا په ټوله نړۍ کې د ۴۷ سلنه غذايي موادو د ودې لپاره د مصنوعي نایتروجن د کود تولیدولو لومړنی صنعتي مېتود دی.

 سرچينې