الهيدروجين الأخضر ومستقبل الطاقة

 في هذا البحث سنتناول موضوع الهيدروجين الأخضر ومستقبل الطاقة النظيفة

• الهيدروجين الأخضر تكنولوجيا تدعم الطاقة 

بدأت تتجه الدول إلي الطاقة النظيفة خاصة مع تغير المناخ بسبب الاحتباس الحراري الناتج عن احتراق المواد البترولية سواء في إنتاج الكهرباء أو في السيارات مثلاً. بالإضافة أن الهيدروجين يحتوي على ما يقرب من ثلاثة أضعاف الطاقة التي تحتويها المواد البترولية، مما يجعله أكثر كفاءة. وكما نجد حالياً ان دولاً عديدة تضع استثماراتها في تكنولوجيا الهيدروجين الأخضر، لا سيّما تلك الدول التي تتوافر لديها طاقة متجددة قليلة التكلفة مثل بلادنا العربية.

• طريقة الحصول علي  الهيدروجين الأخضر

الهيدروجين أصبح مهماً جداً نتيجة إمكانية حرقة بديلاً عن المواد البترولية واستخدامها، ولكن المشكلة في طريقة الحصول عليه، وكما نعلم أن المركب الكيميائي للماء هو H2O حيث يتحد مع كل ذرة أكسجين ذرتين من الهيدروجين. والطريقه المثلى لفصل ذرتا الهيدروجين هو تمرير تيار كهربائي في وسط مائي فينفصل الهيدروجين عن الماء، وبالتالي يمكن الحصول علي الهيدروجين. واذا قمنا باستخدام الطاقة الشمسية أو طاقة الرياح في إنتاج الطاقة الكهربائية التي تقوم بفصل ذرات الهيدروجين عن الماء فإن ذلك يعتبر إضافه مميزة ليصبح المشروع كاملاً صديقاً للبيئه: ولذلك يسمى بالهيدروجين الأخضر. وقد كان سابقاً يتم انتاج الهيدروجين عن طريق إعادة تشكيل الغاز الطبيعي بالبخار، والأكسدة الجزئية للميثان والفحم.

إمكانية استخدام الهيدروجين الأخضر

• يعتبر الهيدروجين طريقه جيدة بديلاً عن الغاز الطبيعي في الطبخ والتدفئة للمنازل.
• السيارات والشاحنات التي تعمل بخلايا الوقود الهيدروجينية.
• مصافي «الفولاذ الأخضر» التي تحرق الهيدروجين كمصدر للحرارة بدلاً من الفحم.
• التوربينات البخارية يمكن استخدام الهيدروجين في الدوره الحرارية لتشغيل التوربين خاصة في أوقات الذروة.
• سفن الحاويات التي تعمل بالأمونيا .

مزايا استخدام الهيدروجين الأخضر

•  الهيدروجين الأخضر لا ينبعث منه غازات ملوثة سواء أثناء الاحتراق أو أثناء الإنتاج. ويتصدر الهيدروجين الأخضر أنواع الهيدروجين من حيث ملائمته للأهداف المناخية إذ يعتمد في إنتاجه على مصادر متجددة أو تقنيات مُحايدة مناخيًا، يليه الهيدروجين الأزرق ذو التأثير الكربوني المُنخفض على البيئة بصورة أكبر من مثيله الرمادي.

• من السهل تخزين الهيدروجين، مما يسمح باستخدامه لاحقًا لأغراض أخرى، وفي أوقات أخرى غير مباشرة بعد إنتاجه.

• يمكن تحويل الهيدروجين الأخضر إلى كهرباء أو غاز اصطناعي واستخدامه للأغراض المنزلية أو التجارية أو الصناعية أو التنقل.

•  يمكن مزجه مع الغاز الطبيعي بنسب تصل إلى 20٪ واستخدام نفس أنابيب الغاز والبنية التحتية.

• يمكن للهيدروجين الأخضر تلبية (25%) من احتياجات العالم من الطاقة بحلول عام 2050 بحجم مبيعات سنوية تبلغ 770 مليار دولار.

عيوب استخدام الهيدروجين الأخضر

• تكلفة انشاء محطة إنتاج الهيدروجين الأخضر يحتاج الي تكلفه عالية خاصة عندما يعتمد على الطاقة المتجددة.

• يتطلب إنتاج طاقة أكثر من أنواع الوقود او استخراج المواد البترولية.

• صعوبة نقلة تجعله يحتاج الي احتياطات عالية خاصة انه يجب ضغطه في سائل وتخزينه في درجة حرارة منخفضة ، ولذلك فان الكميات الكبيرة من الضغط اللازم لتخزين الهيدروجين تجعل من الصعب نقل الهيدروجين بكميات كبيرة.
• عنصر الأمان يحتاج الي مواصفات وتدابير أمان تمنع التسرب أو الانفجارات ، حيث أنه عنصر قابل للاشتعال

الملخص

في الوقت الحاضر يعتبر الهيدروجين الأخضر أحد الحلول الموثوقة لحل أزمة تغير المناخ والمحافظة على البيئة، بما يمكن استخدامه في القطاعات الأكثر استهلاكًا للطاقة، مثل قطاعات صناعة الصلب والصناعات الثقيلة والشحن البحري، وحتى في تدفئة المنازل. فلو نظرنا الي نسبة تواجد الهيدروجين الأخضر حالياً سنجد ان إنتاجه ما زال يخطو خطواته الأولى، لكن التنبؤات تشير أننا سنري في خلال السنوات القادمة وجوداً واضحاً له وذلك سيكون مع تطور التكنولوجيا حول إمكانية الاستفادة من الهيدروجين الأخضر مع السعي في تطوير أنظمة انتاجه، خاصة مع توجه الدول الي ترشيد استخدام الوقود الذي يبعث منه الكربون وذلك للحفاظ على المناخ على سطح الأرض. وخاصة أيضا مع توافر الهيدروجين والذي يتواجد في الماء والذي يمكن الحصول عليه بفصل الاكسجين عن الهيدروجين بنظام التحليل الكهربي والذي يمكن تغذيته بالطاقة المتجددة ولذلك يطلق علية الهيدروجين الأخضر.

المقال منقول . عن الكاتب  د. عامر نصر