Аксарият мутахассис ва олимларнинг қайд этишича, водород саноати келажакдаги глобаллашган иқтисодиётнинг асосини ташкил этиши кутилмоқда. Бунда водород ҳозирги кўмир, нефть ва табиий газнинг ўрнини эгаллайди. Турли прогнозларга кўра, мазкур ҳолат 2040 йилга келиб шакллана бошлайди.

XX асрда водород технологияларини ривожланишга тўсқинлик қилган сабаблардан бири уни ишлаб чиқариш технологияси анчайин қимматга тушган. Бироқ ҳозирда юқори технологияларнинг қўлланиши натижасида бу жараёнларни арзонлашишига эришилмоқда, яна бир муҳим жиҳати унинг экологик тоза маҳсулот эканидир. Демак, бугунги кунда давлатларнинг иқлим ўзгаришига қарши курашишдаги мажбуриятларини амалга оширишда ҳам водороднинг аҳамияти беқиёсдир. Ер куррасида аҳоли шиддат билан ўсиб бораётган шароитда бино-иншоотларни, транспорт тармоғини, саноатни энергия билан таъминлаш муаммосининг ечими сифатида водородга эътибор қаратилмоқда.

Яқин ўн йилликлардаги асосий вазифа – водород технологияларининг мутлақо янги саноатини ва бозорини шакллантиришдир. Бунда экологик тоза «яшил» водородни ишлаб чиқариш, катта ҳажмларда сақлаш ва минглаб чақиримларга қувурлар, танкерлар орқали транспортировка қилиш ҳамда энергетика, транспорт, саноат ва уй хўжаликларида қўллаш тизимини яратиш талаб этилади.

Водород кимёвий элементи 1766 йилда британиялик олим Генри Кавендиш томонидан кашф этилган. 1800 йилда электр энергияси ёрдамида сувдан водород олиш усули кашф қилинган бўлса, XIX аср ўрталарида эса ёниш жараёнисиз водород ёрдамида электр энергиясини олишга мўлжалланган электрокимёвий қурилма яратилган. XX асрнинг биринчи ярмида метандан водород олиш бўйича тажриба қурилмалари ишга туширилган.

Ҳозирги кунда водород гази асосан углеводородлар ҳисобидан йилига 55-65 млн. тонна атрофида ишлаб чиқарилмоқда. Водороддан асосан нефтни қайта ишлашда ва кимё саноатида аммиак ҳамда метанол ишлаб чиқаришда қўлланилмоқда. Айни вақтда водород умумий ҳажмининг фақатгина 1-2 фоизи энергетикада қўлланилмоқда.

Жаҳон энергетикасида атроф-муҳитга чиқиндилар чиқарилишини камайтириш билан боғлиқ глобал трансформация жараёни кечмоқда. Етакчи ривожланган мамлакатлар ўзининг ривожланиш стратегияларида иқлим ўзгаришлари билан курашиш доирасида, шу жумладан, Иқлим бўйича Париж келишувига асосан, чиқарилаётган иссиқхона газлари миқдорини камайтириш билан боғлиқ мақсадларни кўзламоқдалар Мазкур мақсадларга эришишда қайта тикланувчи энергия манбалари муҳим ўринга эга.

Халқаро энергетика агентлиги прогнозига кўра, 2040 йилга келиб дунёда ишлаб чиқариладиган электр энергиясининг 20-35 фоизи қуёш ва шамол электр станциялари улушига тўғри келади. Ушбу ривожланишда энергияни сақлаш ва тезкор компенсациялаш технологияларига талаб ошади. Водород энергетикаси узоқ муддатли энергияни сақлаш имкониятларини яратувчи самарали восита ҳисобланади. Бунда, қуёш ва шамол манбасидан ишлаб чиқариладиган ортиқча энергиядан фойдаланиб, сувдан водород ишлаб чиқариш технологияси қўлланилиши мумкин.

Дунёнинг 20 дан ортиқ давлатлари ва 50 дан ортиқ корпорациялари ўзининг водород технологияларини ривожлантириш бўйича узоқ муддатли стратегияларини қабул қилганлар ва турли имтиёзларни қўллаш орқали мазкур дастурлар жадаллик билан амалга оширилмоқда. Масалан, Япония «водородга асосланган жамият» шакллантиришни ўз олдига асосий мақсад қилиб олган ва водородни Австралия, Норвегия каби давлатлардан континентлараро импорт қилиб, уй хўжаликларида водородни қўллаш лойиҳаларини амалга оширишни бошлаган. Шунингдек, Япония ўзининг Strategic Roadmap for Hydrogen and Fuel Cells «йўл харитаси» бўйича 2050 йилга келиб йилига 10 млн. тонна водородни қўллаш мақсадларини белгилаб олган.

АҚШнинг Водород дастури турли номлар билан 1970 йиллардан амалга оширилиб келинмоқда. XXI асрда дастур уйғониш даврини кечирмоқда — US DOE Hydrogen and Fuel Cells Program дастурига ҳар йили 120 млн. АҚШ доллари миқдорида молиявий маблағ ажратилмоқда.

Европа Иттифоқида 2017 йили Fuel Cells and Hydrogen Joint Undertaking (FCH JU) дастури амалга оширила бошлади. Унга кўра, 2023 йилга қадар водород технологияларини ривожлантиришга 1,8 млрд. евро сарф этилади.

Ўзбекистонда қуёш ва шамол энергетикаси катта истиқболга эга, бироқ уларнинг ривожланишига тўсқинлик қилаётган энг муҳим сабаблардан бири – мазкур энергетика йўналишларининг об-ҳаво шароитининг ўзгаришига ва кун-тун алмашинувига боғлиқлигидир. Шамол электр генераторлари фақат шамол тезлиги 5-6 м/с дан баланд бўлганида ишлаб, Ўзбекистоннинг шамол потенциали юқори бўлган ҳудудларида йилига ўртача 3200-4300 соат давомида энергия беради, йилнинг давомийлиги эса 8760 соатни ташкил этади. Қуёш фотоэлектр станциялари фақат кундузи, булутсиз ва кам булут бўлган ҳолатда ишлаб, Ўзбекистоннинг қуёш потенциали юқори бўлган ҳудудларида йилига ўртача 1500-2200 соат давомида энергия беради.

Тунда, булутли ва/ёки шамолсиз вақтларда ўзгарувчан қайта тикланувчи энергия мабаалари (ҚТEМ) ҳисобидан ишлаб чиқариладиган энергия миқдори пасайиб кетади ва бу пасайишни бошқа манбалар ҳисобига компенсация қилиш талаб этилади. Бундай мақсадда иссиқлик электр станцияси блокларидан, кимёвий аккумуляторлардан фойдаланиш етказиб бериладиган ҳар-бир кВт электр энергияси таннархининг сезиларди даражада ошишига олиб келади.

Ўзгарувчан ҚТEМлардан олинадиган энергия миқдори кўп бўлганида, ортиқча энергия ҳисобига водород олиш, уни маълум вақт сақлаш ва ундан энергия танқислиги шароитида компенсациялаш манбаи сифатида фойдаланиш мумкин.

Водород мамлакатимизда қуйидаги йўналишларда ишлатилиши мумкин:

а) экологик тоза ёқилғи сифатида. Водород ёниши жараёнида фақат сув буғлари ажралиб чиқиб, ёниш жараёнида иссиқлик ва электр энергияси ишлаб чиқарилиши мумкин.

б) ёқилғи элементлари сифатида. Бунда водороддан ёқиш жараёнисиз тўғридан-тўғри электр энергияси олинади ва натижада фақат тоза сув ҳосил бўлади. Бу элементлардан водород автомобилларида ҳам фойдаланилади.

«Яшил» энергетика нуқтаи назаридан водород ёқилғи элементларининг фойдали иш коэффициенти (ФИК) ўта юқори – 70-90%. Қиёслаш учун: энг яхши ички ёнув двигателлари ФИКи 35-40%ни ташкил этади. Қуёш фотоэлектр станциялари учун ФИК атиги 15-20% бўлиб, об-ҳаво шароитига ўта боғлиқ. Энг яхши шамол электр станцияларининг ФИКи 40%гача етади, лекин шамол станциялари ҳам қулай об-ҳаво шароитини ва қимматбаҳо хизмат кўрсатишни талаб қилади.

Мамлакатимизда водород энергетикаси соҳасини ривожлантириш мақсадида Инновацион ривожланиш вазирлиги «Водород энергетикаси технологиялари илмий-амалий инновацион маркази»ни ташкил этиш таклифини ишлаб чиқди. Ушбу марказда водородни олиш, сақлаш ва фойдаланиш бўйича тадқиқотлар олиб борилиши назарда тутилади.

 Азимжон Назаров,

Инновацион ривожланиш вазири ўринбосари