Шинээр гарч буй түлшний технологи: Тогтвортой тээврийн ирээдүй

Танилцуулга

Дэлхий нийтээр хүлэмжийн хийн ялгаруулалтыг бууруулах, уур амьсгалын өөрчлөлттэй тэмцэх зайлшгүй шаардлага тулгарч байгаа энэ үед тээврийн салбар эрчим хүчний тогтвортой шийдлүүд рүү шилжиж байна. Зуу гаруй жилийн турш тээврийн хэрэгслийг ажиллуулж ирсэн уламжлалт чулуужсан түлшийг байгаль орчинд үзүүлэх нөлөөллийг нь судалж байна. Үүний хариуд дэлхий даяар судлаачид болон компаниуд утааг мэдэгдэхүйц бууруулж, эрчим хүчний үр ашгийг дээшлүүлэх шинэ төрлийн түлш боловсруулж байна. Энэхүү нийтлэл нь түлшний технологийн хамгийн сүүлийн үеийн дэвшил, тэдгээрийн тээврийн салбарт хувьсгал хийх боломжийг судлах болно.

Биотүлш: Байгалийн хүчийг ашиглах нь

Ургамал, замаг зэрэг биологийн материалаас гаргаж авсан био түлш нь ердийн газрын тосонд суурилсан түлшний хамгийн ирээдүйтэй хувилбаруудын нэг юм. Биотүлшний үндсэн хоёр төрөл нь биоэтанол ба биодизель юм.

Биоэтанол нь эрдэнэ шиш, чихрийн нишингэ зэрэг үр тарианд агуулагддаг сахар исгэх замаар үүсдэг. Нүүрстөрөгчийн ялгаруулалтыг бууруулахын тулд бензинтэй хольж хэрэглэж болно. Энэ салбарын тэргүүлэх дэвшлийн нэг нь хөдөө аж ахуйн үлдэгдэл, өвс ургамал зэрэг хүнсний бус ургамлын материалыг ашигладаг целлюлозын этилийн спиртийн үйлдвэрлэл юм. Энэ нь хоол хүнс, түлшний маргаанаас зайлсхийж зогсохгүй цэвэр эрчим хүчний өндөр ашиг, хүлэмжийн хийн ялгаруулалтыг бууруулдаг.

Нөгөө талаас биодизель нь ургамлын тос, амьтны гаралтай өөх тос эсвэл дахин боловсруулсан хоол хийх тосоор хийгдсэн байдаг. Үүнийг дизель хөдөлгүүрт бага зэрэг эсвэл огт өөрчлөлтгүйгээр ашиглаж болно. Усны цэвэршүүлэх зэрэг биодизель түлш үйлдвэрлэх дэвшилтэт техникүүд нь түлшний чанар, гүйцэтгэлийг сайжруулж байна. Neste, REG зэрэг компаниуд байгаль орчны хатуу стандартыг хангасан өндөр чанартай биодизель түлш үйлдвэрлэх замыг тэргүүлж байна.

Устөрөгч: Цэвэр түлш

Устөрөгчийн түлш нь автомашины хөдөлгүүрт утаа ялгаруулахгүй хувилбарын хувьд ихээхэн анхаарал татаж байна. Түлшний эсэд ашиглах үед устөрөгч нь хүчилтөрөгчтэй нэгдэж цахилгаан үүсгэдэг бөгөөд усны уур нь цорын ганц дайвар бүтээгдэхүүн юм. Энэ нь устөрөгчийг маш цэвэр түлшний сонголт болгодог.

Устөрөгчийг үйлдвэрлэх, хадгалах технологийн сүүлийн үеийн дэвшил нь үүнийг өргөнөөр ашиглах боломжтой болгож байна. Салхи, нар гэх мэт сэргээгдэх эрчим хүчний эх үүсвэрийг ашиглан үйлдвэрлэсэн ногоон устөрөгч нь ялангуяа ирээдүйтэй юм. Тоёота, Хьюндай зэрэг компаниуд устөрөгчийн түлшээр ажилладаг автомашин (FCVs) худалдаалж байгаа бөгөөд ялангуяа Калифорни, Европ зэрэг бүс нутагт устөрөгч цэнэглэх станцын дэд бүтэц өсөн нэмэгдэж байна.

Синтетик түлш: Ирээдүйн инженерчлэл

Цахим түлш гэж нэрлэгддэг синтетик түлш нь устөрөгчийг нүүрстөрөгчийн давхар исэлтэй химийн аргаар нэгтгэх замаар үүсдэг. Эдгээр түлшийг ердийн бензин, дизель түлш эсвэл онгоцны түлшний шинж чанарыг дуурайж, одоо байгаа хөдөлгүүр, дэд бүтэцтэй нийцүүлэх боломжтой.

Синтетик түлшний үйлдвэрлэл нь үйлдвэрлэлийн ялгаралтаас эсвэл агаараас шууд CO2-ыг шингээдэг нүүрстөрөгчийг шингээх, ашиглах (CCU) технологид тулгуурладаг. Энэ баригдсан CO2 дараа нь ногоон устөрөгчтэй нийлж нүүрсустөрөгч үүсгэдэг. Шаталтын явцад ялгарах CO2 нь үйлдвэрлэлийн явцад хуримтлагдсан CO2-ээр нөхөгддөг тул үр дүнд нь нүүрстөрөгчийн төвийг сахисан түлш гарна.

Audi, Porsche зэрэг компаниуд синтетик түлшний судалгаанд ихээхэн хөрөнгө оруулалт хийж байгаа бөгөөд туршилтын төслүүд нь эдгээр түлшийг ашиглах боломжтойг харуулж байна. Синтетик түлшийг өргөжүүлэх, үр ашигтай болгох асуудал тулгамдсан хэвээр байгаа ч ойрын ирээдүйд судалгаа, боловсруулалт хийснээр эдгээр асуудлыг шийдвэрлэх төлөвтэй байна.

Цахилгаан түлш: Түлшний үйлдвэрлэлд цахилгаан эрчим хүчний үүрэг

Шинэ түлш үйлдвэрлэхэд цахилгаан эрчим хүч улам бүр чухал үүрэг гүйцэтгэж байна. Эрчим хүчээс шингэн (PtL) ба цахилгаанаас хий (PtG) технологи нь шингэн болон хийн түлш үйлдвэрлэхэд цахилгаан, ялангуяа сэргээгдэх эх үүсвэрээс авдаг. Эдгээр процессууд нь ихэвчлэн электролизийг хамардаг бөгөөд цахилгаан нь усыг устөрөгч, хүчилтөрөгч болгон хуваадаг. Дараа нь устөрөгчийг шууд түлш болгон ашиглах эсвэл баригдсан CO2-тэй хослуулан синтетик түлш үүсгэх боломжтой.

Эдгээр технологийн нэг чухал давуу тал нь илүүдэл сэргээгдэх эрчим хүчийг хадгалах чадвар юм. Сэргээгдэх эрчим хүчний үйлдвэрлэл эрэлт хэрэгцээнээс давсан тохиолдолд илүүдэл цахилгаан эрчим хүчийг дараа нь хадгалах, ашиглах боломжтой түлш үйлдвэрлэхэд зарцуулж, эрэлт нийлүүлэлтийг үр дүнтэйгээр тэнцвэржүүлнэ.

Бэрхшээл ба боломжууд

Түлшний шинэ технологийг хөгжүүлэх нь асар их ирээдүйтэй боловч өргөн хүрээнд нэвтрүүлэхийн тулд хэд хэдэн сорилтыг шийдвэрлэх шаардлагатай байна. Үүнд:

Дэд бүтцийн хөгжил: Шинэ түлш рүү шилжихийн тулд түлш цэнэглэх, түгээх дэд бүтцэд их хэмжээний хөрөнгө оруулалт шаардлагатай. Жишээлбэл, устөрөгчийн хувьд тусгай түлш цэнэглэх станц шаардлагатай байдаг бол био түлш болон синтетик түлш нь одоо байгаа дэд бүтцэд өөрчлөлт оруулахыг шаарддаг.

Өртгийн өрсөлдөх чадвар: Одоогийн байдлаар олон шинэ түлш үйлдвэрлэхэд уламжлалт чулуужсан түлшнээс илүү үнэтэй байдаг. Зардлаа бууруулахын тулд эдийн засаг, технологийн дэвшил, дэмжих бодлого шаардлагатай.

Зохицуулалтын дэмжлэг: Шинэ түлшийг нэвтрүүлэхэд төрийн бодлого, зохицуулалт чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Сэргээгдэх эрчим хүч, нүүрстөрөгчийн үнэ, ялгаруулалтын зохицуулалтыг урамшуулах нь хөрөнгө оруулалт, инновацийг хөдөлгөж чадна.

Эдгээр сорилтуудыг үл харгалзан түлшний шинэ технологийн боломжит ашиг тус асар их юм. Тэд хүлэмжийн хийн ялгаруулалтыг бууруулах, агаарын чанарыг сайжруулах, эрчим хүчний аюулгүй байдлыг нэмэгдүүлэх арга замыг санал болгож байна. Судалгаа, хөгжүүлэлт үргэлжилсээр байгаа тул эдгээр түлш нь ирээдүйн тээврийн салбарт чухал үүрэг гүйцэтгэх хандлагатай байна.

Дүгнэлт

Түлшний шинэ технологи бий болсон нь тогтвортой тээвэрлэлтийг эрэлхийлэхэд чухал алхам болж байна. Биотүлш, устөрөгч, нийлэг түлш, цахилгаан түлш тус бүр нь өвөрмөц давуу тал, сорилтуудыг санал болгодог боловч хамтдаа тээврийн хэрэгслийн байгаль орчинд үзүүлэх нөлөөллийг бууруулах олон төрлийн хэрэгслийг бий болгодог. Эдгээр технологиуд боловсорч, илүү хэмнэлттэй болохын хэрээр илүү цэвэр, тогтвортой ирээдүй рүү шилжихэд чухал үүрэг гүйцэтгэнэ.