বিশ্লেষণের ফলাফলগুলি দেখায় যে শুধুমাত্র CCUS এবং NET-এর সাথে মিলিত শক্তির দক্ষতার উন্নতির উপর নির্ভরতা চীনের HTA সেক্টর, বিশেষ করে ভারী শিল্পগুলির গভীর ডিকার্বনাইজেশনের জন্য একটি সাশ্রয়ী পথ হওয়ার সম্ভাবনা কম।আরও নির্দিষ্টভাবে, এইচটিএ সেক্টরে ক্লিন হাইড্রোজেনের ব্যাপক প্রয়োগ চীনকে পরিষ্কার হাইড্রোজেন উৎপাদন এবং ব্যবহার ছাড়াই একটি দৃশ্যের তুলনায় কার্যকরভাবে কার্বন নিরপেক্ষতা ব্যয় অর্জনে সহায়তা করতে পারে।ফলাফলগুলি চীনের এইচটিএ ডিকার্বনাইজেশন পথের জন্য শক্তিশালী দিকনির্দেশনা প্রদান করে এবং একই ধরনের চ্যালেঞ্জের সম্মুখীন অন্যান্য দেশগুলির জন্য একটি মূল্যবান রেফারেন্স প্রদান করে।
ক্লিন হাইড্রোজেন দিয়ে এইচটিএ শিল্প খাতকে ডিকার্বনাইজ করা
আমরা 2060 সালে চীনের জন্য কার্বন নিরপেক্ষতা প্রশমনের পথগুলির একটি সমন্বিত সর্বনিম্ন খরচের অপ্টিমাইজেশান চালাই। চারটি মডেলিং পরিস্থিতি সারণি 1 এ সংজ্ঞায়িত করা হয়েছে: যথারীতি ব্যবসা (BAU), প্যারিস চুক্তির অধীনে চীনের জাতীয়ভাবে নির্ধারিত অবদান (NDC), নেট- নো-হাইড্রোজেন অ্যাপ্লিকেশন (জিরো-এনএইচ) সহ শূন্য নির্গমন এবং পরিষ্কার হাইড্রোজেন (জিরো-এইচ) সহ নেট-শূন্য নির্গমন।এই সমীক্ষায় এইচটিএ সেক্টরগুলির মধ্যে রয়েছে সিমেন্ট, লোহা এবং ইস্পাত এবং মূল রাসায়নিক (অ্যামোনিয়া, সোডা এবং কস্টিক সোডা সহ) শিল্প উত্পাদন এবং ট্রাকিং এবং গার্হস্থ্য শিপিং সহ ভারী-শুল্ক পরিবহন।সম্পূর্ণ বিবরণ পদ্ধতি বিভাগ এবং পরিপূরক নোট 1-5 এ প্রদান করা হয়েছে।লোহা ও ইস্পাত খাত সম্পর্কে, চীনে বিদ্যমান উৎপাদনের প্রধান অংশ (89.6%) মৌলিক অক্সিজেন-ব্লাস্ট ফার্নেস প্রক্রিয়া দ্বারা, এটির গভীর ডিকার্বনাইজেশনের জন্য একটি মূল চ্যালেঞ্জ।
শিল্পবৈদ্যুতিক আর্ক ফার্নেস প্রক্রিয়াটি 2019 সালে চীনে মোট উৎপাদনের মাত্র 10.4% নিয়ে গঠিত, যা বিশ্বের গড় শেয়ারের তুলনায় 17.5% কম এবং মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের তুলনায় 59.3% কম।আমরা মডেলে 60টি মূল ইস্পাত নির্গমন প্রশমন প্রযুক্তি বিশ্লেষণ করেছি এবং সেগুলিকে ছয়টি বিভাগে শ্রেণীবদ্ধ করেছি (চিত্র 2a): উপাদান দক্ষতার উন্নতি, উন্নত প্রযুক্তি কর্মক্ষমতা, বিদ্যুতায়ন, CCUS, সবুজ হাইড্রোজেন এবং নীল হাইড্রোজেন (পরিপূরক সারণী 1)।এনডিসি এবং জিরো-এনএইচ পরিস্থিতির সাথে জিরো-এইচ-এর সিস্টেম খরচ অপ্টিমাইজেশনের তুলনা করা দেখায় যে পরিষ্কার হাইড্রোজেন বিকল্পগুলির অন্তর্ভুক্তি লোহার হাইড্রোজেন-সরাসরি হ্রাস (হাইড্রোজেন-ডিআরআই) প্রক্রিয়াগুলির প্রবর্তনের কারণে উল্লেখযোগ্য কার্বন হ্রাস পাবে।উল্লেখ্য যে হাইড্রোজেন শুধুমাত্র ইস্পাত তৈরিতে শক্তির উৎস হিসেবে নয় বরং ব্লাস্ট ফার্ন্যান্স-বেসিক অক্সিজেন ফার্ন্যান্স (BF-BOF) প্রক্রিয়ায় এবং 100% হাইড্রোজেন-ডিআরআই রুটে একটি সম্পূরক ভিত্তিতে কার্বন-অ্যাবটিং রিডিউসিং এজেন্ট হিসেবেও কাজ করতে পারে।জিরো-এইচ-এর অধীনে, 45% বৈদ্যুতিক আর্ক ফার্নেস এবং 21% হাইড্রোজেন-ডিআরআই সহ, 2060 সালে BF-BOF-এর শেয়ার 34% এ কমে যাবে এবং ক্লিন হাইড্রোজেন এই সেক্টরে মোট চূড়ান্ত শক্তির চাহিদার 29% সরবরাহ করবে।প্রত্যাশিত সৌর এবং বায়ু শক্তি জন্য গ্রিড মূল্য সঙ্গে205019 সালে US$38–40MWh−1-এ হ্রাস, সবুজ হাইড্রোজেনের খরচ
এছাড়াও হ্রাস পাবে, এবং 100% হাইড্রোজেন-ডিআরআই রুট পূর্বে স্বীকৃত চেয়ে আরও গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করতে পারে।সিমেন্ট উৎপাদনের বিষয়ে, মডেলটিতে 47টি মূল প্রশমন প্রযুক্তি অন্তর্ভুক্ত রয়েছে উৎপাদন প্রক্রিয়া জুড়ে ছয়টি বিভাগে শ্রেণীবদ্ধ করা হয়েছে (পরিপূরক সারণী 2 এবং 3): শক্তি দক্ষতা, বিকল্প জ্বালানি, ক্লিঙ্কার-টু-সিমেন্ট অনুপাত হ্রাস করা, CCUS, সবুজ হাইড্রোজেন এবং নীল হাইড্রোজেন ( চিত্র 2খ)।ফলাফলগুলি দেখায় যে উন্নত শক্তি দক্ষতা প্রযুক্তি সিমেন্ট সেক্টরে মোট CO2 নির্গমনের মাত্র 8-10% কমাতে পারে এবং বর্জ্য-তাপ সহজাতকরণ এবং অক্সি-জ্বালানী প্রযুক্তির সীমিত প্রশমন প্রভাব (4-8%) থাকবে।ক্লিঙ্কার-টু-সিমেন্ট অনুপাত কমানোর প্রযুক্তিগুলি তুলনামূলকভাবে উচ্চ কার্বন প্রশমন (50-70%) প্রদান করতে পারে, প্রধানত দানাদার ব্লাস্ট ফার্নেস স্ল্যাগ ব্যবহার করে ক্লিঙ্কার উত্পাদনের জন্য ডিকার্বনাইজড কাঁচামাল সহ, যদিও সমালোচকরা প্রশ্ন তোলেন যে সিমেন্ট তার প্রয়োজনীয় গুণাবলী বজায় রাখবে কিনা।কিন্তু বর্তমান ফলাফলগুলি ইঙ্গিত দেয় যে CCUS এর সাথে হাইড্রোজেনের ব্যবহার সিমেন্ট সেক্টরকে 2060 সালে প্রায় শূন্য CO2 নির্গমন অর্জনে সহায়তা করতে পারে।
জিরো-এইচ পরিস্থিতিতে, 20টি হাইড্রোজেন-ভিত্তিক প্রযুক্তি (47টি প্রশমন প্রযুক্তির মধ্যে) সিমেন্ট উৎপাদনে কার্যকর হয়।আমরা দেখতে পাই যে হাইড্রোজেন প্রযুক্তির গড় কার্বন হ্রাস খরচ সাধারণ CCUS এবং জ্বালানী পরিবর্তন পদ্ধতির (চিত্র 2b) থেকে কম।তদ্ব্যতীত, সবুজ হাইড্রোজেন 2030 সালের পর নীল হাইড্রোজেনের তুলনায় সস্তা হবে বলে আশা করা হচ্ছে, যা নীচে বিশদভাবে আলোচনা করা হয়েছে, প্রায় US$0.7–US$1.6 kg−1 H2 (ref. 20), সিমেন্ট তৈরিতে শিল্প তাপের বিধানে উল্লেখযোগ্য CO2 হ্রাস এনেছে। .বর্তমান ফলাফল দেখায় যে এটি চীনের শিল্পে গরম করার প্রক্রিয়া থেকে CO2 এর 89-95% কমাতে পারে (চিত্র 2b, প্রযুক্তি
28-47), যা হাইড্রোজেন কাউন্সিলের 84-92% অনুমানের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ (রেফ। 21)।CO2 এর ক্লিঙ্কার প্রক্রিয়া নির্গমন অবশ্যই CCUS দ্বারা ZERO-H এবং ZERO-NH উভয় ক্ষেত্রেই হ্রাস করা উচিত।আমরা মডেলের বর্ণনায় তালিকাভুক্ত অ্যামোনিয়া, মিথেন, মিথেনল এবং অন্যান্য রাসায়নিকের উৎপাদনে ফিডস্টক হিসাবে হাইড্রোজেনের ব্যবহার অনুকরণ করি।জিরো-এইচ দৃশ্যে, হাইড্রোজেন তাপের সাথে গ্যাস-ভিত্তিক অ্যামোনিয়া উৎপাদন 2060 সালে মোট উৎপাদনের 20% ভাগ লাভ করবে (চিত্র 3 এবং পরিপূরক সারণী 4)।মডেলটিতে চার ধরনের মিথানল উৎপাদন প্রযুক্তি রয়েছে: কয়লা থেকে মিথানল (সিটিএম), কোক গ্যাস থেকে মিথানল (সিজিটিএম), প্রাকৃতিক গ্যাস থেকে মিথানল (এনটিএম) এবং হাইড্রোজেন তাপের সাথে সিজিটিএম/এনটিএম।জিরো-এইচ পরিস্থিতিতে, হাইড্রোজেন তাপের সাথে সিজিটিএম/এনটিএম 2060 সালে 21% উৎপাদন ভাগ অর্জন করতে পারে (চিত্র 3)।রাসায়নিকগুলিও হাইড্রোজেনের সম্ভাব্য শক্তি বাহক।আমাদের সমন্বিত বিশ্লেষণের ভিত্তিতে, 2060 সালের মধ্যে রাসায়নিক শিল্পে তাপ সরবরাহের জন্য চূড়ান্ত শক্তি খরচের 17% হাইড্রোজেন অন্তর্ভুক্ত করতে পারে। জৈব শক্তি (18%) এবং বিদ্যুতের (32%) পাশাপাশি হাইড্রোজেনের একটি প্রধান ভূমিকা রয়েছে 
চীনের HTA রাসায়নিক শিল্পের ডিকার্বনাইজেশন (চিত্র 4a)।
চিত্র 2 |কার্বন প্রশমন সম্ভাব্যতা এবং মূল প্রশমন প্রযুক্তির ব্যয় হ্রাস।ক, 60টি মূল ইস্পাত নির্গমন প্রশমন প্রযুক্তির ছয়টি বিভাগ।খ, 47টি মূল সিমেন্ট নির্গমন প্রশমন প্রযুক্তির ছয়টি বিভাগ।প্রযুক্তিগুলি সংখ্যা অনুসারে তালিকাভুক্ত করা হয়েছে, অনুরূপ সংজ্ঞাগুলি a-এর জন্য সম্পূরক সারণী 1 এবং খ-এর জন্য পরিপূরক সারণী 2-এ অন্তর্ভুক্ত।প্রতিটি প্রযুক্তির প্রযুক্তি প্রস্তুতির মাত্রা (TRLs) চিহ্নিত করা হয়েছে: TRL3, ধারণা;TRL4, ছোট প্রোটোটাইপ;TRL5, বড় প্রোটোটাইপ;TRL6, স্কেলে সম্পূর্ণ প্রোটোটাইপ;TRL7, প্রাক-বাণিজ্যিক প্রদর্শন;TRL8, বিক্ষোভ;TRL10, প্রাথমিক দত্তক;TRL11, পরিপক্ক।
পরিচ্ছন্ন হাইড্রোজেনের সাহায্যে এইচটিএ পরিবহন মোডগুলিকে ডিকার্বনাইজ করা মডেলিং ফলাফলের ভিত্তিতে, হাইড্রোজেনেরও চীনের পরিবহন সেক্টরকে ডিকার্বনাইজ করার বড় সম্ভাবনা রয়েছে, যদিও এটি সময় লাগবে।এলডিভি ছাড়াও, মডেলটিতে বিশ্লেষণ করা অন্যান্য পরিবহন মোডগুলির মধ্যে রয়েছে ফ্লিট বাস, ট্রাক (হালকা/ছোট/মাঝারি/ভারী), অভ্যন্তরীণ শিপিং এবং রেলপথ, যা চীনের বেশিরভাগ পরিবহনকে কভার করে।LDV-এর জন্য, বৈদ্যুতিক যানবাহনগুলি ভবিষ্যতে খরচ প্রতিযোগিতামূলক থাকার দিকে নজর দেয়।ZERO-H-এ, LDV বাজারে হাইড্রোজেন ফুয়েল সেল (HFC) অনুপ্রবেশ 2060 সালে মাত্র 5% এ পৌঁছাবে (চিত্র 3)।ফ্লিট বাসের জন্য, তবে, HFC বাসগুলি 2045 সালে বৈদ্যুতিক বিকল্পগুলির তুলনায় বেশি প্রতিযোগিতামূলক হবে এবং 2060 সালে ZERO-H পরিস্থিতিতে মোট বহরের 61% থাকবে, অবশিষ্ট বৈদ্যুতিক (চিত্র 3) সহ।ট্রাক হিসাবে, ফলাফল লোড হার দ্বারা পরিবর্তিত হয়.বৈদ্যুতিক চালনা 2035 সালের মধ্যে মোট লাইট-ডিউটি ট্রাক বহরের অর্ধেকেরও বেশি জিরো-এনএইচ-এ চালাবে।কিন্তু জিরো-এইচ-এ, 2035 সালের মধ্যে এইচএফসি লাইট-ডিউটি ট্রাকগুলি বৈদ্যুতিক লাইট-ডিউটি ট্রাকের চেয়ে বেশি প্রতিযোগিতামূলক হবে এবং 2060 সালের মধ্যে বাজারের 53% অন্তর্ভুক্ত হবে। ভারী-শুল্ক ট্রাকের ক্ষেত্রে, এইচএফসি ভারী-শুল্ক ট্রাকগুলি 66%-এ পৌঁছাবে। 2060 সালে বাজার জিরো-এইচ পরিস্থিতিতে।ডিজেল/বায়ো-ডিজেল/সিএনজি (সংকুচিত প্রাকৃতিক গ্যাস) এইচডিভি (ভারী-শুল্ক গাড়ি) 2050 সালের পরে জিরো-এনএইচ এবং জিরো-এইচ উভয় পরিস্থিতিতেই বাজার ছাড়বে (চিত্র 3)।উত্তর ও পশ্চিম চীনে গুরুত্বপূর্ণ ঠাণ্ডা পরিস্থিতিতে ইলেকট্রিক গাড়ির তুলনায় HFC যানবাহনগুলির একটি অতিরিক্ত সুবিধা রয়েছে।সড়ক পরিবহনের বাইরে, মডেলটি জিরো-এইচ পরিস্থিতিতে শিপিংয়ে হাইড্রোজেন প্রযুক্তির ব্যাপক গ্রহণ দেখায়।চীনের অভ্যন্তরীণ শিপিং অত্যন্ত শক্তি নিবিড় এবং বিশেষ করে কঠিন ডিকার্বনাইজেশন চ্যালেঞ্জ।পরিষ্কার হাইড্রোজেন, বিশেষ করে একটি হিসাবে
অ্যামোনিয়া জন্য feedstock, শিপিং decarbonization জন্য একটি বিকল্প প্রদান করে.জিরো-এইচ পরিস্থিতিতে সবচেয়ে কম খরচের সমাধানের ফলে 2060 সালে 65% অ্যামোনিয়া-জ্বালানি এবং 12% হাইড্রোজেন-জ্বালানি জাহাজের অনুপ্রবেশ ঘটে (চিত্র 3)।এই পরিস্থিতিতে, হাইড্রোজেন 2060 সালে সমগ্র পরিবহন সেক্টরের চূড়ান্ত শক্তি খরচের গড় 56% হবে। আমরা আবাসিক গরম করার ক্ষেত্রে হাইড্রোজেন ব্যবহারের মডেলও তৈরি করেছি (পরিপূরক নোট 6), কিন্তু এটি গ্রহণযোগ্য নয় এবং এই গবেষণাপত্রের উপর ফোকাস করে এইচটিএ শিল্প এবং ভারী-শুল্ক পরিবহনে হাইড্রোজেন ব্যবহার।ক্লিন হাইড্রোজেন ব্যবহার করে কার্বন নিরপেক্ষতার খরচ সঞ্চয় চীনের কার্বন-নিরপেক্ষ ভবিষ্যত পুনর্নবীকরণযোগ্য শক্তির আধিপত্য দ্বারা চিহ্নিত করা হবে, যার প্রাথমিক শক্তি খরচে কয়লাকে পর্যায়ক্রমে আউট করা হবে (চিত্র 4)।অ-জীবাশ্ম জ্বালানী 2050 সালে প্রাথমিক শক্তির মিশ্রণের 88% এবং 2060 সালে 93% ZERO-H এর অধীনে। বায়ু এবং সৌর 2060 সালে প্রাথমিক শক্তি খরচের অর্ধেক সরবরাহ করবে। গড়ে, জাতীয়ভাবে, মোট চূড়ান্ত শক্তির পরিচ্ছন্ন হাইড্রোজেন ভাগ 2060 সালে খরচ (TFEC) 13% এ পৌঁছাতে পারে। অঞ্চল অনুসারে মূল শিল্পে উৎপাদন ক্ষমতার আঞ্চলিক ভিন্নতা বিবেচনা করে (পরিপূরক সারণী 7), এমন দশটি প্রদেশ রয়েছে যেখানে TFEC-এর হাইড্রোজেন শেয়ার জাতীয় গড় থেকে বেশি, যার মধ্যে রয়েছে ইনার মঙ্গোলিয়া, ফুজিয়ান, শানডং এবং গুয়াংডং, সমৃদ্ধ সৌর এবং উপকূলীয় এবং অফশোর বায়ু সম্পদ এবং/অথবা হাইড্রোজেনের জন্য একাধিক শিল্প চাহিদা দ্বারা চালিত।জিরো-এনএইচ পরিস্থিতিতে, 2060 পর্যন্ত কার্বন নিরপেক্ষতা অর্জনের জন্য ক্রমবর্ধমান বিনিয়োগ খরচ হবে $20.63 ট্রিলিয়ন, বা 2020-2060 এর জন্য মোট মোট দেশজ উৎপাদনের (জিডিপি) 1.58%।বার্ষিক ভিত্তিতে গড় অতিরিক্ত বিনিয়োগ প্রতি বছর প্রায় US$516 বিলিয়ন হবে।এই ফলাফল 2050 পর্যন্ত চীনের US$15 ট্রিলিয়ন প্রশমন পরিকল্পনার সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ, গড় বার্ষিক US$500 বিলিয়ন নতুন বিনিয়োগ (রেফারেন্স 22)।যাইহোক, জিরো-এইচ পরিস্থিতিতে চীনের শক্তি ব্যবস্থা এবং শিল্প ফিডস্টকগুলিতে পরিষ্কার হাইড্রোজেন বিকল্পগুলি প্রবর্তনের ফলে 2060 সালের মধ্যে মার্কিন ডলার 18.91 ট্রিলিয়ন এবং বার্ষিক বিনিয়োগ উল্লেখযোগ্যভাবে কম হবে।বিনিয়োগ 2060 সালে জিডিপির 1%-এরও কম হবে (চিত্র4)।HTA সেক্টর সম্পর্কে, সেগুলিতে বার্ষিক বিনিয়োগ খরচজিরো-এনএইচে প্রতি বছর সেক্টরগুলি প্রায় 392 বিলিয়ন মার্কিন ডলার হবেদৃশ্যকল্প, যা শক্তির অভিক্ষেপের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণট্রানজিশন কমিশন (US$400 বিলিয়ন) (রেফারেন্স 23)।তবে পরিষ্কার হলে
হাইড্রোজেনকে এনার্জি সিস্টেম এবং রাসায়নিক ফিডস্টকগুলিতে অন্তর্ভুক্ত করা হয়েছে, জিরো-এইচ দৃশ্যকল্প নির্দেশ করে যে HTA সেক্টরে বার্ষিক বিনিয়োগ খরচ US$359 বিলিয়ন কমানো যেতে পারে, প্রধানত ব্যয়বহুল CCUS বা NET-এর উপর নির্ভরতা হ্রাস করে।আমাদের ফলাফলগুলি পরামর্শ দেয় যে পরিচ্ছন্ন হাইড্রোজেনের ব্যবহার 1.72 ট্রিলিয়ন মার্কিন ডলার বিনিয়োগ খরচ বাঁচাতে পারে এবং 2060 পর্যন্ত হাইড্রোজেন ছাড়া পথের তুলনায় মোট GDP (2020-2060) 0.13% ক্ষতি এড়াতে পারে৷
চিত্র 3 |সাধারণ HTA সেক্টরে প্রযুক্তির অনুপ্রবেশ।BAU, NDC, ZERO-NH এবং ZERO-H পরিস্থিতি (2020-2060) এর অধীনে ফলাফল।প্রতিটি মাইলস্টোন বছরে, বিভিন্ন সেক্টরে নির্দিষ্ট প্রযুক্তির অনুপ্রবেশ রঙিন বার দ্বারা দেখানো হয়, যেখানে প্রতিটি বার 100% পর্যন্ত অনুপ্রবেশের শতাংশ (সম্পূর্ণ ছায়াযুক্ত জালির জন্য)।প্রযুক্তিগুলিকে আরও বিভিন্ন ধরণের দ্বারা শ্রেণীবদ্ধ করা হয়েছে (কিংবদন্তিতে দেখানো হয়েছে)।সিএনজি, সংকুচিত প্রাকৃতিক গ্যাস;এলপিজি, তরল পেট্রোলিয়াম গ্যাস;এলএনজি, তরল প্রাকৃতিক গ্যাস;w/wo, সঙ্গে বা ছাড়া;EAF, বৈদ্যুতিক চাপ চুল্লি;এনএসপি, নতুন সাসপেনশন প্রিহিটার শুষ্ক প্রক্রিয়া;WHR, বর্জ্য তাপ পুনরুদ্ধার।
পোস্টের সময়: মার্চ-13-2023
