از محل دفن زباله تا بزرگراه: چگونه پیشرفت Raven SR زباله های کالیفرنیا را به سوخت پاک تبدیل می کند

در مسابقه جهانی برای کربن زدایی حمل و نقل، وسایل نقلیه پیل سوختی هیدروژنی (FCEVs) یک راه حل قدرتمند و بدون آلایندگی هستند. آنها سوخت گیری سریع و برد طولانی مشابه بنزین های خود را ارائه می دهند و چیزی جز بخار آب خالص منتشر نمی کنند. با این حال یک سوال مداوم سال ها بر وعده آنها سایه انداخته است: هیدروژن واقعا از کجا می آید؟

رایج ترین روش امروزی، اصلاح گاز طبیعی، کربن فشرده است. روش ایده آل، الکترولیز با نیروی برق تجدید پذیر، تمیز اما گران است و نیاز به ساخت عظیم زیرساخت انرژی تجدیدپذیر دارد. برای ایالتی مانند کالیفرنیا، که به شدت به دنبال آینده حمل و نقل پاک و اهداف بلندپروازانه کاهش زباله است، این معضل تامین هیدروژن یک مانع بزرگ بوده است.

اما اگر راه حل یک مشکل به معنای واقعی کلمه در دل مشکل دیگر دفن شود چه؟

این پیش‌فرض انقلابی در پشت Raven SR است، شرکتی که به تازگی چراغ سبز دریافت کرده است تا بحران زباله‌های آلی کالیفرنیا را به سنگ بنای اقتصاد هیدروژن پاک خود تبدیل کند. با صدور جدیدترین “اجازه هوایی و اختیار ساخت” (ATC) منطقه هوایی منطقه خلیج، Raven SR اولین تاسیسات را در ایالت خواهد ساخت که زباله های آلی منحرف شده را از طریق یک فرآیند منحصر به فرد و غیر احتراق به هیدروژن تجدید پذیر تبدیل می کند. این فقط یک بهبود تدریجی نیست. این یک تغییر پارادایم بالقوه است.

مشکل: بحران های دوقلوی کالیفرنیا

برای درک اهمیت دستاورد Raven SR، ابتدا باید دو چالش را که به طور همزمان به آن پرداخته است، درک کرد.

اول، وجود دارد مشکل تامین هیدروژن. کالیفرنیا متعهد شده است تا سال 2025 بیش از 200 جایگاه سوخت هیدروژنی را برای حمایت از ناوگان رو به رشد FCEV از تویوتا، هیوندای و هوندا مستقر کند. به اندازه کافی تولید کنید سبزی هیدروژن – هیدروژن با حداقل ردپای CO2 – تامین این شبکه یک کار بزرگ است. دولت به یک منبع قابل اعتماد، مقیاس پذیر و واقعاً پایدار نیاز دارد.

دوم، و شاید کمتر فریبنده، است بحران زباله های ارگانیک. در سال 2016، کالیفرنیا SB 1383 را تصویب کرد، قانونی مهم که مستلزم کاهش 75 درصدی میزان زباله های آلی ارسال شده به محل های دفن زباله تا سال 2025 است. هنگامی که ضایعات مواد غذایی، زباله های محوطه و سایر مواد آلی در محل های دفن زباله پوسیده می شوند، متان آزاد می کنند – یک گاز گلخانه ای که بیش از 80 برابر بیشتر از 20 سال CO2 قوی تر است. محل های دفن زباله سومین منبع بزرگ متان در ایالات متحده است. شهرداری‌ها اکنون به دنبال راه‌حل‌هایی هستند، از کمپوست‌سازی گرفته تا هضم بی‌هوازی، اما حجم عظیم زباله همچنان یک کابوس لجستیکی و زیست‌محیطی است.

فناوری Raven SR درست در تقاطع این دو بحران قرار دارد و راه حلی قانع کننده و زیبا ارائه می دهد.

فرآیند Raven SR: انقلابی بدون احتراق

کلید رویکرد Raven SR در فرآیند اختصاصی آن نهفته است که به آن معروف است اصلاح بخار/CO2. بسیار مهم است که این را از احتراق و گازرسانی معمولی متمایز کنیم.

کارخانه‌های سنتی تبدیل زباله به انرژی اغلب زباله‌ها را می‌سوزانند، فرآیندی که می‌تواند آلاینده‌ها تولید کند و در معرض مخالفت عمومی قرار می‌گیرد. سیستم Raven SR مشتعل نمی شود. در عوض، از مقادیر کنترل‌شده‌ای از بخار و اکسیژن در یک ظرف مهر و موم شده برای تبدیل حرارتی مواد خام آلی – از ضایعات جامد و ضایعات مواد غذایی به زباله‌های سبز و حتی پلاستیک – به گاز سنتز یا گاز سنتز استفاده می‌کند.

این گاز سنتز سرشار از هیدروژن و مونوکسید کربن است. از آنجا، سیستم های تصفیه تاسیس شده، مانند جذب نوسان فشار (PSA)، هیدروژن را به خلوص بالا (99.97٪) مورد نیاز برای سلول های سوختی حمل و نقل جدا می کند.

مزایای زیست محیطی این مسیر بدون سوزاندن بسیار زیاد است:

• انتشار گازهای گلخانه ای به طور چشمگیری کمتر: بدون احتراق، فرآیند از تشکیل اکسیدهای نیتروژن (NOx) و سایر آلاینده‌های مضر که معمولاً با احتراق مرتبط هستند، جلوگیری می‌کند. این یک عامل حیاتی در تصمیم منطقه هوایی خلیج برای اعطای ATC بود، زیرا به معنای ردپای کیفیت هوای پاک‌تر برای منطقه است.
• کاهش کربن، بدون خنثی: با منحرف کردن زباله های آلی از محل های دفن زباله، این فرآیند از انتشار گاز متان در منبع جلوگیری می کند. اگرچه این فرآیند CO2 آزاد می کند، امتیاز شدت کربن چرخه زندگی (CI) بسیار کم است. در بسیاری از تحلیل ها حتی می تواند یک منفی امتیاز CI زمانی که از متان اجتناب شود در نظر گرفته شود، و آن را به یکی از مفیدترین مسیرهای تولید سوخت CO2 تبدیل می کند.
• آب مثبت: برخلاف الکترولیز که مقادیر قابل توجهی آب خالص مصرف می کند، فرآیند Raven SR در واقع آب را به عنوان محصول جانبی تولید می کند که می تواند دوباره به سیستم بازیافت شود.

تاسیسات کالیفرنیا: طرحی برای آینده

تاسیسات مجاز، که در محل دفن زباله بهداشتی West Contra Services Republic در ریچموند، کالیفرنیا قرار دارد، به عنوان یک اثبات مفهوم قدرتمند عمل خواهد کرد. این جریان مستمری از زباله‌های آلی منحرف‌شده را می‌گیرد – همان موادی که دولت باید از محل‌های دفن زباله دور نگه دارد – و آن را به سوخت هیدروژن تجدیدپذیر تبدیل می‌کند.

سپس این هیدروژن در اختیار پروژه NorCAL Zero قرار خواهد گرفت که در حال ایجاد شبکه ای از ایستگاه های سوخت هیدروژن برای کامیون های سنگین در منطقه خلیج سانفرانسیسکو است. این یک سیستم حلقه بسته کامل برای بخش حمل‌ونقل تجاری ایجاد می‌کند: زباله‌های جوامع تبدیل به سوخت تمیز برای کامیون‌هایی می‌شوند که به همان جوامع خدمات رسانی می‌کنند، همه بدون انتشار گازهای گلخانه‌ای.

برای ایالت کالیفرنیا، این مدل یک شاهکار استراتژیک است. این یک بازار جدید و با ارزش برای زباله‌های آلی ایجاد می‌کند و به شهرها و شرکت‌های مدیریت پسماند انگیزه اقتصادی برای پیروی از SB 1383 ارائه می‌کند. در عین حال، عرضه هیدروژن پاک دولت را تقویت می‌کند، وابستگی به هیدروژن از سوخت‌های فسیلی را کاهش می‌دهد و از دوام برنامه FCEV خود حمایت می‌کند.

پیامدها برای اکوسیستم وسایل نقلیه هیدروژنی و سلول سوختی

برای کسانی که طرفدار فناوری پیل سوختی هستند، افزایش مسیرهای زباله به هیدروژن یک بازی را تغییر می دهد. این به رایج ترین انتقادات شکاکان می پردازد: “هیدروژن حتی سبز نیست.”

1. تاب آوری انرژی: تولید هیدروژن را غیرمتمرکز می کند. به جای تکیه بر چند کارخانه بزرگ و متمرکز، هیدروژن را می توان به صورت منطقه ای، در محل های دفن زباله یا نزدیک آن ها تولید کرد و شبکه سوخت انعطاف پذیرتر و توزیع شده ای را ایجاد کرد.
2. مقرون به صرفه بودن سوخت: فرآیند Raven SR با ایجاد هیدروژن از مواد اولیه ضایعات ارزان و فراوان، این پتانسیل را دارد که هیدروژن را با هزینه ای قابل رقابت با یا حتی کمتر از هیدروژن حاصل از الکترولیز تجدیدپذیر تولید کند و هزینه کل مالکیت را برای اپراتورهای FCEV کاهش دهد.
3. یک داستان جذاب: داستان یک کامیون یا نیمه کامیون زباله در مسافت طولانی که از زباله هایی که جمع آوری می کند نیرو می گیرد، نمایشی قدرتمند و ملموس از اقتصاد دایره ای است. این یک پاسخ واضح و قابل تشخیص به این سوال ارائه می دهد که “هیدروژن از کجا می آید؟” تقاضا، تقویت پذیرش عمومی و تجاری.

راه رو به جلو

سفر از یک مرکز مجاز به یک شبکه کاملاً عملیاتی و مقیاس‌پذیر بدون چالش نیست. گسترش فناوری، اطمینان از تامین یکنواخت و تمیز مواد خام و نظارت بر مقررات محلی موانع بعدی خواهد بود. با این حال، ATC یکی از سخت‌گیرانه‌ترین مناطق کیفیت هوا در کشور یک رای اعتماد به یاد ماندنی است.

فناوری Raven SR نشان می‌دهد که مسیر آینده انرژی پاک همیشه نیازمند استخراج مواد جدید یا پوشاندن مناظر با پنل‌های خورشیدی نیست. گاهی اوقات قدرتمندترین منبع، ضایعاتی است که در حال حاضر داریم. کالیفرنیا با نگاه کردن به زباله نه به عنوان نقطه پایان، بلکه به عنوان یک آغاز، آماده است تا بحران دفن زباله را به پیروزی سوخت های پاک تبدیل کند و راه را برای آینده ای هموار کند که در آن وسایل نقلیه ما نه از فسیل های باستانی، بلکه توسط مدیریت دایره ای و پایدار منابع ما تغذیه می شوند.