Равшан Мирсаидов, иқтисод фанлари номзоди, Тўрақўрғон иссиқлик электр станцияси матбуот котиби.
Бугун умумжаҳон миқёсида қайта тикланувчи энергия манбаларидан фойдаланувчи муқобил энергетиканинг, айниқса қуёш ва шамол энергетикасининг жуда катта кўламдаги шиддатли ривожланиши юз бермоқда. Бундай кўламдаги ривожланиш, энг аввало ер заминида ёқилғи ресурсларининг (нефть, кўмир, газ) чекланганлиги ва етишмаслиги ҳамда улардан оммавий тарзда фойдаланишнинг экология ва атроф-муҳитга салбий таъсири билан боғлиқдир. Дунё миқёсида йилдан йилга электр энергиясига бўлган эҳтиёжнинг тинмай ошиб бориши туфайли, уни қондириш учун анъанавий энергетикага муқобил бўлган турли усуллар билан электр энергияси ишлаб чиқаришнинг ҳажмлари кўпайтириб борилмоқда.
Умумжаҳон миқёсида қайта тикланувчи энергия манбаларидан – қуёш ва шамол энергиясидан электр энергияси ишлаб чиқаришнинг кенг ёйилиши ижобий натижалар билан бир қаторда, келажакда инсоният учун ва атроф-муҳитга нисбатан салбий оқибатлар келтириб чиқариши мумкин.
Шунинг билан бир қаторда, адолат нуқтаи назаридан шуни таъкидлаш лозимки, реал энергетика ҳар бир йўналишининг ўзига хос ижобий ва салбий томонлари мавжуд бўлиб, уларни тарихий кетма-кетлик тартибида кўриб чиқамиз ва таҳлил қиламиз.
Иссиқлик энергетикаси – иссиқлик электр станциялари.
Ижобий томонлари – станциялар қуриш учун эркин равишда жой танлаш; электр энергиясини об-ҳаво шароитларига боғлиқ бўлмаган ҳолда ишлаб чиқариш мумкинлиги; ўрнатилган қувватлардан фойдаланиш коэффициентининг нисбатан юқорилиги.
Салбий томонлари – ёқилғи заҳираларининг чекланганлиги ва етишмаслиги; экология ва атроф-муҳитга салбий таъсири.
Гидравлика энергетикаси – гидро электр станциялари.
Ижобий томонлари – энг арзон электр энергияси.
Салбий томонлари – қурилишнинг узоқ муддатли ва юқори қийматга эга эканлиги; электр энергияси ишлаб чиқаришнинг мавсумийлиги – бу саноат мақсадларида истеъмол қилишга ноқулайлик келтиради.
Ядро энергетикаси – атом электр станциялари (электр энергияси ишлаб чиқариш учун уранни занжирли ядровий реакция ёрдамида парчалаш).
Ижобий томонлари – атроф-муҳитни ифлослантирмаслиги (Украинанинг Чернобиль ҳамда Япониянинг Фукусима атом электр станцияларидаги техноген аварияларни ҳисобга олмаган ҳолда); хом-ашё манбасига боғлиқ эмаслиги; ўрнатилган қувватлардан фойдаланиш коэффициентининг юқорилиги.
Салбий томонлари – радиоактив чиқиндиларни кўмиб ташлаш масаласининг мавжудлиги.
Муқобил энергетика – қуёш, шамол ва бошқа табиий ҳодисаларнинг қайта тикланувчи энергия манбаларидан фойдаланиш.
Ижобий томонлари – энергия манбаларининг қайта тикланувчанлиги; электр энергияси ишлаб чиқариш қийматининг арзонлиги; локал электр станциялари ўрнатиш имкониятларининг мавжудлиги; экологик тозалик (нисбий).
Салбий томонлари – куннинг маълум вақтига, об-ҳаво ва иқлим шароитларига боғлиқлиги; станция қурилиши учун катта маблағларнинг зарурлиги; станция қувватлари бирлигининг пастлиги.
Таҳлиллар кўрсатдики, энергетиканинг ҳар бир тармоғининг ўзига хос афзалликлари ва салбий томонлари мавжуд. Энергетиканинг у ёки бу йўналиши фойдасига қарор қабул қилиш чоғида мавжуд ижобий ва салбий омилларни чуқур ва атрофлича ўрганиб чиқиш зарур ҳисобланади.
Умумжаҳон энергетика тармоғини ривожлантиришнинг ўта зарурлигини инобатга олган ҳолда, муқобил энергия манбаларининг истиқболли йўналишларига ҳам эътибор қаратиш мақсадга мувофиқ ҳисобланади. Жумладан, водород энергетикасини ривожлантириш. Водород энергетикасидан фойдаланишга ўтишнинг асосий сабаблари ёки шартларидан бири сифатида электр энергияси ишлаб чиқариш учун углеводородлардан фойдаланиш натижасида глобал миқёсда иқлим кўтарилишининг олдини олиш зарурлиги ҳисобланади.
Маълумки, водород эркин ҳолатда ер юзида мавжуд эмас – уни ишлаб чиқариш зарур бўлади. Водород ер юзида ва коинотда энг кўп тарқалган элемент сифатида деярли талаб қилиб олинмаган бўлиб қолмоқда: агар 2018 йилда дунё миқёсида 4,4 миллиард тонна нефть ва 3,86 триллион кубметр табиий газ (метан) қазиб олинган бўлса, шу даврда водород ишлаб чиқариш ҳажми эса 70 миллион тоннадан ошмади.
Шунинг билан бир қаторда, кам углеродли манбалардан олинадиган водородни қўллашга асосланган технологиялардан фойдаланиш, бугунги кундаги умумжаҳон энергетика трансформациясининг долзарб томонларидан бири сифатида кўрилмоқда. Хитой, Япония, Германия, АҚШ каби ривожланган мамлакатларда, шунингдек Россияда махсус дастурлар қабул қилиниб, шу асосда водородни ишлаб чиқариш ва ундан фойдаланишнинг оптимал технологик вариантларини излаб топишга қаратилган илмий тадқиқотлар ва тажриба-синовлари амалга оширилмоқда.
Бугунги кунда илғор мамлакатлар томонидан водород энергетикасини ривожлантириш борасида салмоқли ютуқларга эришилди. Жумладан, ушбу мамлакатлар йўлларида автобензин ёрдамида ишлайдиган автомобиль босиб ўтадиган масофага нисбатан икки баравар кўп масофани босиб ўтувчи водород энергияси ёрдамида ҳаракатланадиган автомобилларни (мисол учун, «Тойота Мираи» сингари) учратиш мумкин бўлиб, ушбу автомобилларнинг чиқинди трубаларидан эса тоза ичимлик суви томиб туради. Токио, Лондон, Лос-Анжелес, Сеул ва бошқа йирик мегаполислар магистрал йўлларида водород ёқилғиси ёрдамида ҳаракатланаётган автобусни кўриш мумкин. Япония, АҚШ, Германия, Жанубий Корея, Англия ва бошқа мамлакатларнинг қатор шаҳарларида махсус йўлаклар – водород ёқилғиси ёрдамида ишлайдиган транспорт воситаларининг ҳаракатланиши учун автомобилларга водород ёқилғиси қуйиш станциялари тармоғини ичига олган автомобиль йўллари ташкил қилинган.
Ҳозирги вақтда водород энергиясидан, автомобиль соҳасидан ташқари, ҳаётий зарур бўлган бошқа соҳаларда – ҳарбий мақсадларда, коинотни забт этишда, мобиль қурилмаларда ҳам фойдаланилмоқда.
Мутахассисларнинг ҳисоб-китобларига кўра, ҳозирги кунда водород ишлаб чиқариш учун умумжаҳон энергия заҳираларининг 2 фоизи сарфланмоқда. Водород энергетикасининг келажакдаги ривожланиш истиқболлари уни сақлаш ва ташишнинг оптимал усулларини излаб топиш билан узвий равишда боғлиқдир.
Соҳа мутахассислари томонидан водородни уч гуруҳга бўлиш қабул қилинган: “кулранг” – кўмир, нефть ва газдан ишлаб чиқарилади, “зангори” – буғ-газ қурилмалари ва атом электр станцияларида ишлаб чиқарилади, “яшил” – қайта тикланувчи энергия манбалари орқали сувдан олинади. Wood Mackenzie тадқиқотларига кўра, жами ишлаб чиқарилаётган водороднинг 96-98 фоизи атмосферага жуда катта миқдорда зарарли моддалар чиқарадиган “кулранг” ва “зангори” водородлар ҳисобланади,
Умумжаҳон миқёсида ҳозирги кунда ишлаб чиқарилаётган водород структураси учта асосий манбалардан иборат – водороднинг 18 фоизи кўмир ёқилғисини қайта ишлаш йўли билан ишлаб чиқарилади, 78 фоиз водород газ ва нефтни ёқиш асосида олинади, “яшил” водороднинг улушига – сувни электролизлаш усули билан, яъни қайта тикланувчи энергия манбаларидан олинган электр энергияси таъсирида моддалар таркибининг бўлакларга ажратилиши натижасида олинадиган қолган 4 фоиз водородга тўғри келади. Қуёш нурлари ёки шамол энергиясидан ҳосил қилинган электр энергияси ёрдамида сувни электролизлаш усули билан электр энергиясини ишлаб чиқариш жараёнида қуёш батареялари ва шамол генераторларидан фойдаланишнинг энг юқори самарадорлигига эришилади, яъни:
- водород куннинг исталган вақтида, жараёндаги салбий даврийлик чеклаб ўтилган ҳолда олинади;
- водороднинг “tank” – резервуарларда жамғарилиши амалга оширилади.
Водород энергетикасини қўллаш асло углеводород энергетикаси, атом энергетикаси ёки қайта тикланувчи энергетиканинг ўрнини босмайди, фақат уларни тўлдириши мумкин, яъни мавжуд энергия манбаларидан янада самаралироқ фойдаланишга кўмаклашиши лозим бўлади. Дунё миқёсида водороддан аммиак ишлаб чиқаришда (52-54 фоиз), нефтни қайта ишлаш ва кимё саноатида (35-37 фоиз), электроникада (6 фоиз), металлургия ва ойнасозлик саноатида (3 фоиз). ёғ-мой саноатида (2 фоиз) фойдаланилади.
Юқорида таъкидланганидек, ҳозир автомобиль транспорти, сув ва ҳаво транспорти, темир йўл транспорти водород энергетикаси қўлланиладиган соҳаларга киради, бироқ ундан келажакда бундан ҳам каттароқ масштабда фойдаланиш учун реал шарт-шароитлар шаклланмоқда. Мазкур соҳаларда водороддан фойдаланишнинг асосий мақсади – атмосферага зарарли моддаларнинг ташланишини камайтириш ҳисобланади. Водородни ички ёнув двигатели учун ёқилғи сифатида қўллаш жуда катта салоҳиятга эгадир, чунки бензин ва дизель ёқилғисига нисбатан унинг самарадорлиги юқори бўлиб, у ёниш жараёнида атмосферага СО2 зарарли моддасини чиқармайди. Мутахассислар ҳисоб-китоблари бир килограмм водород, шу миқдордаги дизель ёқилғиси ва бензинга нисбатан тахминан уч мартадан ортиқ энергия бериши мумкинлигини кўрсатди.
Водород энергетикасининг асосий муаммоли жиҳати водород энергияси ишлаб чиқариш технологиясида энергия сарфининг кўплиги билан боғлиқдир. Ҳозир маълум миқдордаги водородни ишлаб чиқариш учун маълум миқдорда бошқа энергия турларини – нефть, газ ва электр энергиясини сарфлаш лозим бўлади, яъни водород ишлаб чиқариш учун иссиқлик энергияси ёҳуд электр энергияси талаб қилинади.
Водороддан фойдаланишнинг яна бир бошқа мумммоли томони – унинг юқори даражадаги эҳтимолий портлаш хавфининг мавжудлигидир. Водород ва кислороднинг аралашмаси портловчи газ деб ҳисобланади – у учқун таъсирида шовқинли овоз ва кучли портлаш билан ёниб кетиши мумкин. Шу ўринда, ҳиди сезилмайдиган водороднинг эҳтиётсизлик туфайли портлаши натижасида катта зарар етказилиши мумкинлигини айтиб ўтиш кифоя.
Шунинг билан бир қаторда, ҳозирги кунда мутахассислар томонидан сув ресурсларидан водород олиш масалаларига алоҳида эътибор бериб келинмоқда. Дунё океанидаги битмас-туганмас сув заҳираларидан водород ишлаб чиқаришнинг ўзига хос мураккабликлари бор. Холбуки, водородни сувдан электролиз усулида олиш таннархи табииий газдан водород ишлаб чиқариш қийматидан 3-6 марта юқори бўлади. Лекин водород олишнинг ушбу усули фақат алоҳида соф водородни олиш мақсадида қўлланилади.
Жаҳон иқтисодиёти “яшил” иқтисодиёт рельсларига ўтишни бошлаб юборганлигини инобатга олиб, имкониятлар мавжуд бўлган тармоқларда водород энергетикасини жорий этиш масаласини кўриб чиқиш долзарб ҳисобланади. Бу тармоқлар қаторига кимё ўғитлари ишлаб чиқариш, металлургия, нефть саноати, ва албатта транспорт соҳасини киритиш мумкин. Ҳозирда транспорт тармоғи иқтисодий оқилоналик нуқтаи назаридан “яшил” рельсларга ўтиш учун тайёр соҳа ҳисобланиб, иқтисодиёт қолган тармоқларининг яыин келажакда водородга ўтиши эса ишлаб чиқариш таннархининг кўтарилишига олиб келиши мумкин.
Ўзбекистон Республикаси Президентининг 2021 йил 9 апрелдаги ПҚ-5063-сонли “Ўзбекистон Республикасида қайта тикланувчи ва водород энергетикасини ривожлантириш чора-тадбирлари тўғрисида”ги қарорининг қабул қилиниши билан қайта тикланувчи ва водород энергетикаси соҳаларида илмий-амалий ишланмалар ва тадқиқотлар натижадорлигини ошириш ва шу асосда Ўзбекистонда водород энергетикасини ривожлантириш бўйича дастлабки қадам қўйилди. Қарорда кзда тутилган тадбирларнинг амалга оширилиши республикамизда водород энергетикаси инфратузилмасининг шакллантирилишига, қайта тикланувчи ва водород энергетикаси соҳаларидаги илмий-амалий тадқиқотлар натижадорлигининг оширилишига, ишлаб чиқаришга инновацион тезхнологияларнинг кенг жорий қилинишига, шунингдек мамлакатнинг “яшил” иқтисодиётга ўтиши учун шарт-шароитлар яратилишига кўмаклашиши лозим.
Назаримизда, Ўзбекистон учун ҳозирги шароитда водород энергетикасининг бош масаласи сифатида водороднинг буғ-газ энергетикасида кенг миқёсда равишда қўлланилиши имкониятларини ўрганиш ҳисобланиши мумкин. “Mitsubishi Hitachi Power Systems” (MHPS) япон компаниясининг тадқиқотлари ва хулосасига кўра, иссиқлик электр станцияларининг ишлаб турган газ турбиналари қурилмаларида водороднинг табиий газ билан аралашмасидаги улушини амалдаги конструктив ва технологик ечимларни ўзгартирмаган ҳолда 20 фоизгача кўпайтириш мумкинлигига эришилган.
Мазкур компания томонидан 2018 йилда Японияда J сериядаги катта қувватга эга бўлган газ турбинасида табиий газ (70 фоиз) ва водород (30 фоиз) ёқилғиларини аралаштирилган ҳолда синов ўтказиш ташаббуси билан чиққан бўлиб, мазкур синов Такасаго шаҳридаги 700 МВт қувватга эга бўлган буғ-газ қурилмаларида муваффақиятли ўтказилган. Бунда ёқилғини ёқиш учун гирдоб шаклида аралаштиришга мўлжалланган горелкадан фойдаланилиб, ёқиш камерасидан кейинги газ температураси 1600 С градусни ташкил килган. Водород иштирокида ўтказилган синов натижасида атмосферага СО2 моддасининг чиқиши 10 фоизга камайган, зарарли азот оксидини чиқариш даражаси эса, компания мутахассислари фикрига кўра, қониқарли даражада бўлган. Компания Голландиядаги “Магнум” иссиқлик электр станцияси 400 МВт қувватли энергоблокини 2023 йилга қадар газ ўрнига 100 фоиз водородни қўллашга ўтказиш бўйича пилот лойиҳасида иштирок этишни режалаштирмоқда.
Водород қолган барча энергия манбаларига нисбатан афзаллик ва устунликларга эга бўлишига қарамасдан, келажакда дунё миқёсида, бошқа қайта тикланувчи энергия манбалари каби ягона энергия манбаси бўла олмаслиги эҳтимолдан ҳоли эмас. Шу билан бир қаторда, водород энергетикасининг бошқа қайта тикланувчи энергия манбалари билан биргаликда қўлланилиши атроф-муҳитни ифлослантириш ҳамда қазиб олинадиган табиий ёқилғи заҳираларини асраш бўйича умуминсоний муаммоларини ҳал этишнинг самарали усулларидан бири сифатида намоён бўлиши мумкин.
Холбуки, водород энергетикасини ривожлантиришда маълум силжиш бўлишига қарамай, водород энергияси бензин ёки табиий газ каби оддий бўлиши учун инсоният учун бир неча ўн йилларни бошидан кечириши мумкин бўлади.
Хулоса ўрнида бундан 145 йил илгари француз ёзувчиси Жюль Верн ўзининг “Сирли орол” фантастика романида ёзиб қолдирган башоратли мулоҳазаларга эътиборни қаратиш ўринли бўлади.
“Мен ўйлайманки, бир кун келиб сув ёқилғи сифатида истеъмол қилинади, унинг таркибига кирувчи водород ва кислороддан биргаликда ёки алоҳида-алоҳида фойдаланилиб, улар кўмирга нисбатан анча интенсив, битмас-туганмас ёруғлик ва иссиқлик манбаи бўлиб қолади. Шундай кун келадики, паровозлар ва пароходлар қозонлари, локомотив тендерлари кўмир ўрнига сиқилган газ билан тўлдирилган бўлади, ва ўчоқларда азим энергия ёна бошлайди. Сув – келажак кўмири”.
0
57 
