استارتآپ کالیفرنیایی HyWatts با معرفی یک سیستم حملونقلپذیر و یکپارچه به نام «نیروگاه در جعبه»، پا را فراتر از ایدههای قدیمی ذخیرهسازی انرژی گذاشته است. این سیستم با ترکیب پنلهای خورشیدی، الکترولایزر و یک پیل سوختی برگشتپذیر، برق را برای مکانهای خارج از شبکه – از ایستگاههای شارژ خودروهای برقی گرفته تا مراکز داده – تأمین میکند و مشکل اصلی هیدروژن سبز یعنی هزینه بالا را هدف گرفته است.
بازار هیدروژن سبز مدتهاست که مانند یک مهره سخت عمل میکند. در آمریکا، پس از تغییر جهت ۱۸۰ درجهای سیاستهای انرژی فدرال در سال گذشته، این مسیر حتی دشوارتر هم شده است. با وجود این، فناوری هیدروژن سبز بیصدا درحال تکامل است و قرار است جایگزین زنجیره تأمین سنتی مبتنی بر گاز طبیعی و زغالسنگ شود. نوآوران حوزه انرژی هم فرصتهای جدیدی یافتهاند که میتواند شکافهای برقی را که منابع دیگر باز گذاشتهاند، پر کند.
ایدهای برای شارژرهای قابل اعتماد
HyWatts که هفته گذشته در رادار رسانههای فناوری ظاهر شد، تمرکز اولیهاش را روی قابلیت اطمینان ایستگاههای شارژ خودروهای برقی در مناطق دورافتاده و خارج از شبکه گذاشته است. این استارتآپ به حوزه داغ مراکز داده هم چشم دارد. ایده استفاده از هیدروژن سبز برای شارژ خارج از شبکه جدید نیست و نمونهاش را در شاخه Extreme E مسابقات فرمول E و همچنین مطالعه مشترک دانشگاه تگزاس A&M با شرکای قطری دیدهایم.
هیدروژن سبز دقیقاً چیست؟
برای کسانی که تازه وارد این مبحث میشوند، هیدروژن سبز از طریق الکترولیز آب و با برق تجدیدپذیر (عمدتاً خورشید و باد) تولید میشود. هیدروژن در اقتصادهای صنعتی نقش حیاتی دارد؛ از کود آمونیاک گرفته تا سوخت و تولید برق در پیلهای سوختی. تفاوت HyWatts با دیگران در این است که بهجای اتصال به شبکه (که ممکن است از سوخت فسیلی تغذیه کند)، مستقیماً از انرژی تجدیدپذیر استفاده میکند.
معادله هزینه در برابر قابلیت اطمینان
هزینه بالای الکترولایزرها همیشه سد راه تجاریسازی هیدروژن سبز بوده است. HyWatts این معادله را در فضای خارج از شبکه حل کرده؛ جایی که قابلیت اطمینان از هزینه مهمتر است. سیستم «نیروگاه در جعبه» یک مجموعه کامل و قابل حمل است که در روز مستقیماً برق خورشیدی تولید میکند و مازاد آن را به هیدروژن تبدیل و ذخیره میکند. این هیدروژن بعداً مانند یک باتری غولپیکر عمل میکند که نسبت به باتریهای لیتیوم-یون دوام بسیار بیشتری دارد.
نوآوری کلیدی: پیل سوختی برگشتپذیر
قلب تپنده این سیستم، «پیل سوختی برگشتپذیر» است. HyWatts یک غشاء تبادل پروتون (PEM) با دمای بالا (حدود ۱۶۰ درجه سانتیگراد) طراحی کرده که آب و واکنشدهندهها در آن به حالت گازی هستند. این طراحی امکان ترکیب دو عملکرد الکترولایزر و پیل سوختی را در یک واحد واحد فراهم میکند. به این ترتیب، دیگر نیازی به دو دستگاه جداگانه نیست و هزینه زیرسیستمها بهشدت کاهش مییابد.
این شرکت در مقاله سفید سال گذشته خود استراتژی سهوجهی زیر را برای کاهش هزینه اعلام کرده است:
- سادهسازی تعادل قدرت (BoP) با حذف اجزای پرهزینه مانند سیستمهای خنککننده و تصفیه آب.
- بهینهسازی راندمان کلی سیستم و عملکرد.
- ترکیب پیل سوختی و الکترولایزر در یک دستگاه برگشتپذیر.
با این رویکرد، HyWatts نهتنها هزینه تمامشده هیدروژن سبز را کاهش میدهد، بلکه راهکاری عملی برای تأمین برق پایدار در مکانهایی فراهم میکند که دسترسی به شبکه وجود ندارد. اگر این فناوری در مقیاس تجاری موفق شود، میتواند تحولی بزرگ در صنعت شارژ خودروهای برقی و مراکز داده ایجاد کند.
چالش اصلی اما تغییرات سریع سیاستهای انرژی و نیاز به سرمایهگذاری بیشتر برای تولید انبوه است. با این حال، تلاش استارتآپهایی مثل HyWatts نشان میدهد که مسیر حرکت به سمت انرژیهای پاک و قابل اعتماد، هرچند کند، اما ادامه خواهد داشت.
