برخورد کمبود آب و انرژی پاک در جنوب تگزاس

شرکت شیمیایی Avina Clean Hydrogen Inc. آخرین آب موجود را از رودخانه Nueces در جنوب تگزاس به دست آورده است، زیرا با کاهش مخازن و ادامه خشکسالی، نگرانی وجود دارد.

کارخانه نیوسس گرین آمونیاک آوینا قصد دارد هیدروژن را از آب جدا کند، آن را به آمونیاک تبدیل کند و آن را به عنوان سوختی با فناوری پیشرفته، جایگزینی برای نفت و گاز صادر کند. این یکی از چندین پروژه مشابه پیشنهاد شده در تگزاس با کمک های مالی فدرال است. دولت ها و دانشمندان می گویند که این فناوری نقش مهمی در انتقال از سوخت های فسیلی ایفا می کند.

اما مقامات در شهر مجاور کورپوس کریستی هشدار دادند که این پروژه می تواند تامین آب بیش از 600000 مشترک منطقه را تهدید کند.

رایان اسکرابارچیک، مدیر روابط بین دولتی کورپوس کریستی، در یادداشتی در 1 مارس خطاب به قانونگذاران ایالتی که اولین بار توسط Corpus Christi Caller-Times گزارش شد، نوشت: «افزایش مقدار آبی که صرفاً از سیستم رودخانه Nueces گرفته می‌شود، می‌تواند به طور چشمگیری احتمال کمبود را افزایش دهد. یک کاربر گسترده جدید از رودخانه Nueces به نظارت گسترده و دقیق برای جلوگیری از افزایش محدودیت‌های خشکسالی نیاز دارد.

در طول دهه گذشته، Corpus Christi منابع آب خود را به حد مجاز رسانده است و حجم عظیمی از آب را از رودخانه Nueces به تعدادی از کاربران بزرگ صنعتی فروخته است، به این امید که تقاضای جدید را با چندین کارخانه بزرگ نمک‌زدایی برآورده کند.

اما این کارخانه ها هنوز عملی نشده اند. در همین حال، مشتریان صنعتی جدید با کاهش خشکسالی چند ساله کار را افزایش دادند. ساکنان محلی بیش از 600 روز است که تحت محدودیت های آبی قرار دارند زیرا مخازن آب به زیر یک سوم کاهش یافته است.

اگرچه Corpus Christi مالک حقوق اکثریت قریب به اتفاق آب رودخانه Nueces است، همانطور که اخیراً یادآوری شد همه آن را در اختیار ندارد. تنها حق تقدم مهم دیگر متعلق به منطقه 3 بهبود و کنترل آب شهرستان Nueces است که به شهرهای Calallen و Robstown خدمات رسانی می کند. از سال 1909 حقوقی دارد که در ابتدا برای غرقاب کردن محصولات در نظر گرفته شده بود و برای چندین دهه استفاده نشده است.

آنجا بود که آوینا بودجه خرید 5.5 میلیون گالن آب تصفیه شده از رودخانه Nueces را در روز پیدا کرد – به اندازه کافی برای شستشوی 38000 ساکن Calallen و Robstown هر یک از توالت هایشان 90 بار در روز – برای 25 سال آینده.

“آیا آنها را آنجا می خواهم؟ خیر اما من نمی توانم جانبدارانه باشم. “من حق ندارم به کسی بگویم که نمی توانم به او آب بدهم.”

او به قوانین کمیسیون خدمات عمومی تگزاس اشاره کرد که پنج دلیل را فهرست می کند که ارائه دهندگان آب می توانند خدمات را رد کنند. در میان آنها هیچ مصالحه ای در مورد منابع منطقه ای وجود نداشت.

این یک واقعیت است که ما از مخازن بیشتر از آن چیزی که می گذاریم استخراج می کنیم. اما این به من نیست که بگویم.»

سخنگوی آوینا نیوجرسی، کارن وایت، گفت که این شرکت “ارتباط آب/انرژی را جدی می گیرد و کارخانه را به گونه ای طراحی می کند که محافظه کارترین آب باشد و در صورت امکان خنک کننده خشک، استفاده مجدد و کاهش را انتخاب کند.”

پیتر زانونی، مدیر شهر، در ایمیلی در 6 مارس به شورای شهر کورپوس کریستی هشدار داد که پروژه آوینا می تواند قیمت آب را برای تمام مصرف کنندگان آب شهری افزایش دهد.

از دست دادن میلیون ها گالن آب در روز بر منابع آب ما تأثیر خواهد گذاشت. پر کردن این ضرر به طور بالقوه بر نرخ برای همه تأثیر می گذارد [Corpus Christi Water] زانونی نوشت.

شهر کورپوس کریستی و اداره آب آن از پاسخ به سوالات خودداری کردند.

Avina یکی از حداقل 30 پروژه هیدروژن و آمونیاک است که در حال حاضر در تگزاس پیشنهاد شده است، بر اساس پروژه یکپارچگی محیطی، تحت قوانین فدرال که مشوق های مالی برای جایگزین های سوخت های فسیلی با هدف کاهش انتشار گازهای گلخانه ای فراهم می کند.

جو پاول، مدیر موسسه انتقال انرژی در دانشگاه هیوستون و دانشمند ارشد سابق شل، گفت: «هیدروژن در آینده برای جایگزینی دیزل استفاده خواهد شد. “من این را فرصت خوبی برای انتقال به کار می دانم [Houston] این منطقه جایگاه خود را در آینده تضمین کند.”

ده پروژه از روشی به نام الکترولیز استفاده می کنند که مستقیماً شامل نفت یا گاز نمی شود. در عوض، از حجم زیادی آب و مقدار زیادی الکتریسیته برای جداسازی هیدروژن از مولکول های آب استفاده می کند. هنگامی که یک فرآیند با انرژی پاک اجرا می شود، این فرآیند هیچ کربنی منتشر نمی کند.

این فناوری جدید نیست، اما تا زمانی که قانون کاهش تورم 2022 یارانه های بزرگ فدرال را برای پروژه های هیدروژن تعیین کرد، از نظر اقتصادی مقرون به صرفه تلقی نمی شد.

یکی از این پروژه ها در شمال تگزاس قصد دارد 1.4 گیگاوات برق بادی و خورشیدی بسازد و روزانه 500000 گالن آب زیرزمینی را برای تولید 200000 کیلوگرم هیدروژن برای سوخت پمپ کند. پروژه دیگری در خلیج ماتاگوردا از آب برای تولید هیدروژن برای به اصطلاح «سوخت الکترونیک» استفاده خواهد کرد. Avina همچنین در حال برنامه ریزی برای دومین کارخانه الکترولیز در جنوب تگزاس برای سوخت کوره های فولادی است.

اما یک سلاخی وجود دارد. انتقال هیدروژن تقریبا غیرممکن است. باید در حدود 500- فارنهایت مایع شود و سپس در آن دما پخته شود.

بنابراین، در عوض، دانشمندان یک جایگزین پیدا کردند: هیدروژن را به آمونیاک (مایع پایداری که از هیدروژن و نیتروژن تشکیل شده است)، تبدیل کنند، آن را به خارج از کشور ارسال کنند و سپس دوباره به هیدروژن تبدیل کنند. این یک فرآیند ناکارآمد است. هیو دایگل، دانشیار مهندسی نفت در دانشگاه تگزاس که اقتصاد هیدروژن را مطالعه کرده است، گفت: تا 40 درصد از انرژی اولیه در تولید، تبدیل و تبدیل مجدد هیدروژن از بین می رود. اما سوختی بدون کربن تولید می کند که می تواند وسایل نقلیه سنگین را بدون آلاینده های مضر به حرکت درآورد.

دایگل گفت: برای ساختن یک مولکول H2 به 1 مولکول آب نیاز است.

به گفته وی، با توسعه در مقیاس بزرگ، “آب زیادی نیاز دارد.”

سخنگوی آوینا وایت گفت که این شرکت مکان خود را در کانتی نویس بر اساس نزدیکی به انرژی های تجدیدپذیر (مزارع بادی میلیون ها هکتار در تگزاس جنوبی را پوشش می دهد) و دسترسی رله ای به بندر کورپوس کریستی انتخاب کرده است.

مشوق‌های مالیاتی فدرال مستلزم اجرای پروژه‌های الکترولیز با منابع انرژی تجدیدپذیر است و در صورت جدید بودن پروژه‌های انرژی، مزایای بیشتری نیز خواهد داشت. وایت گفت که نیروگاه آمونیاک Avina Nueces با 3.5 گیگاوات پروژه های انرژی تجدیدپذیر جدید تامین می شود، اما این قراردادها هنوز منعقد نشده اند.

وایت نگفت که این تاسیسات قصد دارد پس از ساخت کامل چه مقدار آب مصرف کند.

اخبار مربوط به یک پروژه صنعتی پرمصرف آب دیگر در منطقه، Encarnacion Serna، مهندس شیمی بازنشسته ای را که حرفه خود را در پالایشگاه های محلی گذرانده بود، شگفت زده کرد.

او گفت: «آنها مدام صنعت بیشتری را وارد می کنند و آب هم وجود ندارد. این یک فاجعه وحشتناک است که منتظر وقوع است.»

سرنا، 72 ساله، چیزی علیه بخش صنعتی ندارد. او خانواده خود را در حین کار در این کارخانه ها بزرگ کرد، از جمله پنج سال در ExxonMobil، 15 سال در Occidental Chemical و سه سال در Air Liquide.

اما، او گفت، از حد گذشته است. او افزوده‌های عمده اخیر به بخش صنعت ساحلی منطقه را فهرست کرد: Cheniere LNG، فولاد Voestalpine، مواد شیمیایی Chemours و سه پایانه جدید صادرات نفت و غیره. یک کارخانه پلاستیک جدید که توسط ExxonMobil و Saudi Basic Industries Corp. راه اندازی شده است، قراردادهایی برای استفاده حداکثر 25 میلیون گالن آب تصفیه شده در روز دارد.

همه این رشد باید با توسعه کارخانه های جدید شیرین سازی آب دریا حمایت می شد. اما در حالی که مشتریان صنعتی اکنون فعال هستند، برنامه‌های این کارخانه‌های نمک‌زدایی با سال‌ها تاخیر شکست خورده است.

سرنا می گوید: «آنها میلیون ها دلار برای نمک زدایی خرج کردند و تمام پول به وکلا، مجوزها و روابط عمومی رسید. احمق ها آبی که نداشتند فروختند.

طبق این پرونده، آوینا قصد دارد سالانه 3.2 میلیارد گالن آمونیاک در کارخانه Nueces County تولید کند. سرنا محاسبه کرد که چه مقدار هیدروژن برای انجام این کار و چه مقدار آب به نوبه خود با تولید 9.5 میلیون گالن در روز – تقریباً دو برابر آنچه آوینا برای آن قرارداد داشت – محاسبه کرد.

Alaniz، مدیر WCID #3، گفت که این شرکت برای جبران این تفاوت چاه های آب زیرزمینی خواهد ساخت.

حقوق آب WCID شماره 3 1909 از رودخانه Nueces اجازه 10.5 میلیون گالن در روز را می دهد. این آب در ابتدا برای آبیاری محصولات زراعی استفاده می شد، اما با گذشت زمان مزارع مزرعه به محله هایی تبدیل شد که آب بسیار کمتری مصرف می کنند. با این حال، WCID شماره 3 حقوق خود را حفظ کرد.

آلانیز گفت: «این اولین مشتری صنعتی ما خواهد بود. “تا زمانی که بفهمی چگونه می‌توانیم آب بیشتری به دست آوریم، این احتمالا آخرین بار است.”

نسخه قبلی این مقاله به اشتباه آوینا را یک شرکت شیمیایی از هند توصیف کرده است. دفتر مرکزی آوینا در نیوجرسی است.