Wêreld Ingenieursdag vir Volhoubare Ontwikkeling (WED) word jaarliks ​​op 4 Maart gevier as 'n amptelike UNESCO Internasionale Dag, wat in 2019 uitgeroep is na aanleiding van 'n voorstel deur die Wêreldfederasie van Ingenieursorganisasies (WFEO). Die tema vir WED 2025, "Die Vorming van Ons Volhoubare Toekoms Deur Ingenieurswese", beklemtoon die kritieke rol wat ingenieurswese speel in die bereiking van elk van die 17 Volhoubare Ontwikkelingsdoelwitte.

Ter erkenning van WED 2025, beklemtoon hierdie artikel navorsingsaktiwiteite onder die SARChI-leerstoel in Groen Waterstofintegrasie en -oorgang in die Departement Chemiese Ingenieurswese aan die Universiteit Stellenbosch (US). Hierdie navorsing ondersteun direk SDG 7: Bekostigbare en Skoon Energie, wat daarop gemik is om universele toegang tot bekostigbare, betroubare, volhoubare en moderne energie te verseker. Deur biogas- en metaanpirolise te benut, ontwikkel navorsers koste-effektiewe, gedesentraliseerde energie-oplossings wat bydra tot beide koolstofvermindering en energiesekerheid. Die uitbreiding van alternatiewe waterstofproduksiepaaie is noodsaaklik om 'n regverdige en inklusiewe energie-oorgang te bereik, veral in streke waar energietoegang 'n uitdaging bly.

Bevordering van gedekarboniseerde waterstof vir die energie-oorgang

Die oorgang na skoon energie vereis innoverende en koste-effektiewe waterstofproduksietegnologieë om 'n volhoubare energietoekoms te ondersteun en koolstofvrystellings te verminder. Terwyl waterelektrolise 'n sleutelroete vir groen waterstofproduksie bly, dryf die hoë energiekoste die behoefte aan alternatiewe metodes. Navorsing onder die SARChI-leerstoel in Groen Waterstofintegrasie en -oorgang ondersoek metaanpirolise, 'n aanpasbare tegnologie wat lae-koolstof waterstof produseer deur biogas te gebruik terwyl CO₂-vrystellings geminimaliseer word. Hierdie navorsing is in samewerking met die bioverwerkings-, afvalbestuurs- en klimaatsveranderingsnavorsingsgroepe aan die US en in vennootskap met die WNNR en die Universiteit van Osaka.

Dekarbonisering en Suid-Afrika se energie-oorgang

Suid-Afrika het hom daartoe verbind om netto-nul koolstofvrystellings teen 2050 te bereik, in lyn met sy Just Energy Transition-strategie. Die Geïntegreerde Hulpbronplan (IRP 2019) en die Waterstofverenigingspadkaart (HSRM) beklemtoon die behoefte aan alternatiewe, volhoubare brandstowwe om fossielgebaseerde energiebronne te vervang. Dekarbonisering van die energiesektor is noodsaaklik om die afhanklikheid van steenkool, wat steeds elektrisiteitsopwekking oorheers, te verminder en om 'n veerkragtige en volhoubare energietoekoms te verseker.

Die rol van biogas en afval-na-energie in gedesentraliseerde stelsels

Biogas bied 'n belowende oplossing vir gedesentraliseerde energieproduksie, veral in landelike en afgeleë gemeenskappe. Dit is afgelei van organiese afval, insluitend landboureste, voedselafval, rioolslyk en stortingsterreingas. Hierdie volhoubare metaanbron ondersteun energie-opwekking terwyl dit ook bydra tot afvalbestuur, sirkelvormige ekonomiebeginsels en plaaslike ekonomiese ontwikkeling. Deur afval in energie om te skakel, help biogasproduksie om kweekhuisgasvrystellings te verminder terwyl skoon energie-oplossings geskep word.

Potensiële metaan-/biometaanbronne in Suid-Afrika

Suid-Afrika het 'n beduidende potensiaal om metaan en biometaan uit verskeie afvalstrome te produseer, insluitend stortingsterreine en afvalwaterbehandelingsaanlegte, landbouafval- en voedselverwerkingsnywerhede, suikerrietverwerking, bosbou en pulpnywerhede. Deur hierdie bronne te gebruik, kan Suid-Afrika metaanvrystellings – 'n kragtige kweekhuisgas – verminder terwyl dit terselfdertyd skoon energie produseer wat vir beide netwerkgekoppelde en af-netwerk toepassings gebruik kan word.

Komende aanbieding oor termiese plasma waterstofproduksie

As deel van voortgesette kennisuitruiling, sal prof. Laurent Fulcheri van Mines Paris die Universiteit Stellenbosch van 10-15 Maart 2025 besoek om sy baanbrekerswerk oor waterstofproduksie via pirolise van metaan deur termiese plasma aan te bied. Sy insigte sal 'n dieper begrip van opkomende waterstofproduksietegnologieë bied, insluitend sy betrokkenheid by MONOLITH, 'n kommersiële waterstofproduksiefasiliteit in Nebraska wat termiese plasma metaanpirolise gebruik.

Op Vrydag, 14 Maart 2025, sal Prof. Fulcheri 'n gaslesing lewer met die titel Pirolise van metaan deur termiese plasma: 'n 25-jaar lange reis en begin van 'n industriële avontuur by die Departement Chemiese Ingenieurswese, van 13:00-14:00. Diegene wat belangstel om dit by te woon, word aangemoedig om te RSVP by hierdie skakel teen Woensdag, 5 Maart 2025: https://forms.office.com/r/1G….

Vir verdere besonderhede of navrae, kontak asseblief Prof. Prathieka Naidoo by [email protected].