2019-2030 yillarda mamlakatimizda yalpi ishlab chiqariladigan elektr energiyasida quyosh va shamoldan olinadigan energiya ulushini 13,8 foizga yetkazish maqsad qilingan. Quyosh va shamoldan energiya olish esa ko‘p jihatdan ob-havoga bog‘liq. Shu bois, bu energiya quvvati kamayganda uning o‘rnini to‘ldirish uchun boshqa arzon va ekologik toza manbalarni izlab topishga ehtiyoj paydo bo‘lmoqda. Shuningdek, ekologik muammolar va ularni bartaraf etish bilan bog‘liq bugungi holat vodorod energetikasini yanada rivojlantirishni talab etyapti.
Xalqaro ekspertlar 2050 yilda vodorod energetikasi ulushi dunyo miqyosida 18 foiz, 2100 yilda 40 foizdan oshishini taxmin qilmoqda. Yevropa Ittifoqi mamlakatlari vodorod energetikasini rivojlantirish orqali atmosferaga chiqariladigan karbonat angidrid miqdorini 95 foizgacha kamaytirishni rejalashtirgan.
Shu maqsadda dunyoda vodorod energetikasini rivojlantirish va undan samarali foydalanish bo‘yicha keng miqyosli ilmiy-amaliy ishlar olib borilmoqda. Masalan, Yevropa Ittifoqi 2050 yilgacha yonilg‘iga bo‘lgan umumiy ehtiyojning 25 foizini vodorod vositasida ta’minlashni maqsad qilgan.
Yaponiya vodorod dasturida 2020 yilda 1,4 million, 2030 yilda esa 5,3 million dona vodorodli yonilg‘i elementini foydalanishga topshirish ko‘zda tutilgan. Xitoyda 2050 yilda jami ishlab chiqariladigan elektr energiyasi hajmining 10 foizi vodorod hissasiga to‘g‘ri kelishi belgilangan.
Vodorod energetikasi hozirga qadar keng ommalashmaganiga asosiy sabablardan biri uni ishlab chiqarish tannarxi yuqoriligidir. Shuningdek, saqlash xavfsizligi va bir masofadan ikkinchi masofaga uzatish va albatta, ushbu sohaning yangiligi yana bir sababdir. Mavjud texnologiyalar yordamida bir birlik vodorod energiyasi olish uchun 4-6 birlik energiya sarflanadi. Masalan, tabiiy gazdan foydalanib vodorod olish uchun 12000S, suvni parchalab olish uchun esa 16000S harorat zarur.
Mamlakatimizda vodorod energetikasini rivojlantirish uchun dastlabki qadamlar qo‘yilgan. Masalan, Fanlar akademiyasining Materialshunoslik institutida vodorodni sintez qilish, rux bilan suvni aralashtirish hamda quyosh energiyasi vositasida vodorod ajratib olish bo‘yicha tadqiqotlar qilinyapti.
Umuman olganda, Materialshunoslik institutining yettita laboratoriyasida bajarilayotgan fundamental izlanishlar asosan, mahalliy xomashyodan foydalangan holda, odatiy texnologiyalar yoki mujassamlashgan quyosh nuri yordamida yangi materiallar ishlab chiqishga asoslangan. Keng qo‘llanish sohasiga ega funksional keramika, o‘ta o‘tkazuvchan hamda selektiv yutish qobiliyatiga ega materiallar bilan bir qatorda vodorod sintezi texnologiyalari shular jumlasidan.
Katta quyosh qurilmasi imkoniyatlari
Katta quyosh qurilmasi texnologik minorasida joylashgan qizdirish uskunalari yordamida sanoqli daqiqada yuqori haroratga (2500-3000) erishishdan tashqari o‘ta sof materiallar sintez qilish va odatiy texnologiyalar yo‘li bilan olish o‘ta qimmatga tushadigan (masalan, karbon tolalar) ishlab chiqarish jarayonini arzon usulga almashtirish mumkin.
Odatiy elektr, gaz orqali qizdirish uskunalari yordamida 1500 dan yuqori harorat olish uchun kamida 12-20 soat vaqt sarflanadi. Bizning qurilmada bu haroratni olish uchun bir necha soniya atrofida vaqt kifoya. To‘g‘ri, sanoat darajasidagi ishlab chiqarish bilan qurilmamizning eritish maydonidagi ishlab chiqarish hajmini solishtirib bo‘lmaydi. Shu bois, Drezden texnika universiteti hamda Janubiy Koreya nodir metallar instituti bilan birgalikda kam hajmli, lekin yuqori qiymatga ega mahsulot ishlab chiqarish ustida ishlayapmiz. Ayniqsa, olmon olimlari bilan bajarilayotgan ish diqqatga sazovor. Ular 1 kilogrammining narxi 200 AQSH dollaridan 350 dollargacha turuvchi karbon tolalar ishlab chiqarish uchun quyosh pechidan taraluvchi yuqori haroratdan foydalanishni taklif qildi. Bu g‘oya Innovasion rivojlanish vazirligi tomonidan qo‘llab-quvvatlandi va mablag‘ ajratildi. Hozir yosh olimlar boshlang‘ich tajribalar olib boryapti.
Istiqbolli ishlanmalar
Institut 20 yildan beri “O‘zbekneftgaz” AJ korxonalari uchun tabiiy gazni turli birikmalardan tozalash va quritishda ishlatiladigan inert keramik sharlar ishlab chiqaradi. Bunday sharga mamlakatimizda yillik ehtiyoj 600 tonnani tashkil qiladi. Ishlab chiqarish hajmini oshirish hisobiga 2023 yilga borib, import o‘rnini to‘liq qoplash rejalashtirilgan. Ishlab chiqarishni tizimli yo‘lga qo‘yish uchun institut huzurida “Keramika Quyosh” MCHJ tashkil etildi. Unga Innovasion rivojlanish vazirligi granti hisobidan qo‘shimcha uskunalar hamda gaz pechi sotib olinib o‘rnatildi. Bu yil “Urganchtransgaz” unitar korxonasi bilan 450 million so‘mlik shartnoma ham imzolandi.
Yana bir yangi ishlanma “Olmaliq KMK” AJ ehtiyoji uchun olein kislotasini ishlab chiqarishda qo‘llanadi. Bu kislotaga birgina OKMKning yillik ehtiyoji 400 tonnani tashkil etadi. Shu holatda ham ishlab chiqarish hajmini oshirish hisobiga 2023 yildan importni to‘xtatish rejalashtirilgan.
Import o‘rnini bosish rejalashtirilgan nav batdagi ishlanma payvandlash elektrodlari uchun shixta (yonuvchi qobiq) ishlab chiqarishdir. Institut olimlari mahalliy xoma shyo asosida shixta tarkibini ishlab chiqqan va sinovdan muvaffaqiyatli o‘tkazgan. Bu mahsulotga yurtimizdagi yillik ehtiyoj o‘rtacha 14 ming tonnani tashkil qiladi va bu ehtiyoj yildan-yilga oshib bormoqda. 2024 yildan importni to‘xtatish ko‘zda tutilgan.
Eksportga yo‘naltirilgan texnologiyalar
Institut olimlari qiyin payvandlanadigan konstruksion po‘lat (titan, nikel, alyuminiy va boshqalar) hamda qotishmalarni payvandlash uchun yangi flyuslar ishlab chiqdi. Bu qalinligi 4 millimetrdan ortiq metallarni bir o‘tishda yuqori sifatda payvandlash imkonini beradi. Muqobili yo‘q bu ishlanma Toshkent quvur zavodi va “Olmaliq KMK” AJda sanoat sinovidan o‘tkazilgan. Janubiy Koreya sanoat texnologiyalari instituti (KITECH) bilan Hyundai Shipping korxonalarida sinovdan o‘tkazish rejalashtirilgan.
Eksportga yo‘naltirilgan yana bir ishlanma — agressiv muhitdagi metall yuzalarning korrozion turg‘unligini oshirish uchun ishlatiladigan lok-bo‘yoqlarni polimerlash uskunasi. Ishlanma Germaniyaning SPS Group va PRE Infratherm kompaniyalari bilan AUDI, BMW, MAN, DAIMLER korxonalarida sinovdan o‘tkazilmoqda.
Mamlakatimiz iqtisodiyoti uchun zarur bo‘lgan yana bir ishlanma — issiqxonalarni yopish uchun ishlatiladigan haroratni moʻtadillashtiruvchi nanokompozit plyonka. Bu ishlanma issiqxonalarni tashqi energiyasiz qizdirish va sovitish imkonini beradi, hosildorlik 50 foiz ortadi. XXR va Ispaniyada 1 gektar maydonda sinovdan o‘tkazilmoqda. Bu ishlanmaning ham muqobili yo‘q.
Global muammolar yechimi
Hozir institut olimlari “yashil” vodorod olish texnologiyalari va materiallari ustida izlanmoqda. Jumladan, Innovasion rivojlanish vazirligi moliyaviy qo‘llab-quvvatlovi bilan 10 kVtlik fotovoltaik stansiya negizida 10 kVtlik vodorod sintezi qurilmasini ishlab chiqish innovasion loyihasi doirasida “yashil” vodorod olish ishlari yakuniga yetkazildi. Institutimizning Parkent tumanidagi hududida ushbu qurilma o‘rnatilib, hozir vodorod sinteziga va eksperimentlardan tashqari paytda institut perimetrini yoritishga ishlatilmoqda.
Institut olimlari taklif etayotgan yana bir ishlanma is gazini yig‘ish va issiqxonalarda qo‘llash uchun g‘ovakli absorberlardir. Bu ishlanma qo‘llanganda is gazi havodan yoki sanoat korxonalari hududidan yig‘ib olinib, issiqxonalarga yo‘naltiriladi va o‘simliklarning intensiv o‘sishini ta’minlash bilan birga, karbonat angidrid gazini kamaytirishga sabab bo‘ladi.
