نیروگاههای اکسیژنی
کشورهای مختلف جهان خصوصا واردکنندگان نفت سرمایهگذاریهای چندهزار میلیارد دلاری جهت تولید برق از خورشید و باد و سایر انرژیهای تجدیدپذیر کردهاند و بنا دارند وابستگی خود به نفت و گاز را طی دو دهه آتی از بین ببرند و روند موجود و واقعیتها نشاندهنده این است که وابستگی جهان به نفت قطعا کاهش چشمگیری خواهد یافت.
یکی از مهمترین سرمایهگذاریها در چین و اروپا و آمریکا و کشورهای متعدد دیگر تولید هیدروژن با استفاده از برق خورشیدی و بادی است. شرکت چندملیتی آلمانی Thysenkrupp از سرمایهگذاری در ایالت کبک کانادا جهت تولید سالانه حدود ۱۱.۱هزار تن هیدروژن و ۸۰هزار تن اکسیژن سبز خبر داده که برای تولید یک تن اکسیژن از گاز متان حدود ۴.۲تن گاز متان موردنیاز است که اگر قیمت هر تن گاز را ۳۰۰ دلار در نظر بگیریم هزینه خوراک برای تولید هر تن هیدروژن حدود ۱۳۰۰دلار است. البته با لحاظ هزینه سوخت و هزینههای تولید قیمت تمامشده هر تن هیدروژن از گاز متان بیش از ۱۵۰۰ دلار بر تن است. هزینه تولید هر تن هیدروژن از طریق الکترولیز آب حدود دوهزار دلار و بالاتر است که دانشمندان و شرکتهای تحقیقاتی و سرمایهگذاری بنا دارند این هزینه را کاهش دهند.
گاز هیدروژن ماده اصلی تولید آمونیاک است و در صورت داشتن هیدروژن میتوان با ترکیب هیدروژن و نیتروژن هوا آمونیاک تولید کرد. آمونیاک ضمن اینکه ماده اولیه تولید کود اوره است در صورت فشرده شدن تا حد ۳۳درصد به عنوان سوخت پاک قابل استفاده است.
ایران نیازمند تامین ۱۰ تا ۱۵هزار مگاوات برق است و در حال حاضر مناسبترین روش برای تولید برق در ایران نیروگاههای سیکل ترکیبی با خوراک گاز هستند بنابراین پیشنهاد میشود به روش زیر با سرمایهگذاری در احداث نیروگاهها هدف بزرگ دیگری نیز محقق شود.
۱- نیروگاههای سیکل ترکیبی در حاشیه دریا در سواحل خوزستان و شرق بوشهر استان بوشهر احداث شوند. زیرا راندمان نیروگاهها در سواحل دریا بالاتر است و آب موردنیاز برای خنککاری از طریق دریا تامین میشود. همچنین با بخار مازاد نیروگاهها میتوان صدها میلیون مترمکعب آب شیرین از دریا تولید کرد.
۲- در ساعتی که برق مازاد در شبکه وجود دارد از برق مازاد برای الکترولیز آب دریا و تولید اکسیژن و هیدروژن استفاده شود. در طول روز نیز از پنلهای خورشیدی برای تولید برق و الکترولیز آب دریا استفاده شود. هیدروژن تولیدی به منظور تولید محصول ارزشمند آمونیاک مورد استفاده قرار گیرد.
۳- از اکسیژن تولیدی جهت جایگزینی هوا با اکسیژن در محفظه احتراق استفاده شود. در اینصورت خروجی دودکش نیروگاه، CO۲ با خلوص حدود ۹۵درصد خواهد بود و نیتروژن از دودکش نیروگاه حذف میشود. مزیتهای جایگزینی اکسیژن حاصل از دستگاههای الکترولیز آب با هوا عبارتند از:
-هوای بسیار کمتری وارد محفظه احتراق میشود و دیگر انرژی بابت گرم کردن نیتروژن که ۷۸درصد هوای ورودی را تشکیل میداد به هدر نمیرود.
-حجم گاز خروجی از دودکش بسیار کمتر میشود بنابراین حرارت کمتری از دودکش به هدر میرود.
-گاز خروجی از دودکش به محصول ارزشمند CO۲ با خلوص ۹۵درصد تبدیل میشود که برای تزریق به برخی میادین نفت و گاز جهت ازدیاد برداشت بسیار مناسب است.
قبلا نیروگاههای کوچک با جایگزینی اکسیژن بهجای هوا در سایر کشورها خصوصا انگلستان احداث شده و از بعد علمی و اجرایی این پیشنهاد قابل تحقق است.
در آمریکا چندهزار کیلومتر خطوط انتقال جهت تزریق CO۲ به مخازن نفت احداث کردند. در نروژ نیز حدود دو میلیارد دلار جهت اجرای پروژه جمعآوری CO۲ و تزریق به مخازن نفت در حال هزینه شدن است. با احداث نیروگاههای با ظرفیت ۱۰هزار مگاوات و تولید CO۲ با خلوص ۹۵درصد میتوان در گام اول تزریق CO۲ به میدان آغاجاری را که زیرساختهای آن احداث شده اجرایی کرد و ضمن شناسایی سایر مخازنCO۲دوست نسبت به تزریق CO۲ حاصل از نیروگاهها به این مخازن اقدام کرد. به این ترتیب میتوان میزان تولید نفت کشور را صدهاهزار بشکه در روز افزایش داد.
با اجرای سیاست فوق ضمن اینکه تولید و صادرات آمونیاک افزایش مییابد، سالانه میلیاردها دلار برق برای تامین نیاز داخل و حتی صادرات تولید خواهد شد. در کنار برق آب شیرین موردنیاز استانهای جنوبی و مرکزی کشور تامین خواهد شد، از انتشار CO۲ در محیطزیست و افزایش دمای هوا ناشی از آن پیشگیری میشود و با تزریق CO۲به میادین نفت و گاز، میزان تولید نفت و گاز درحد قابلتوجهی افزایش خواهد یافت.