محتويات
الطرق المستخدمة لإنتاج الهيدروجين الأخضر
سميّ الهيدروجين الأخضر (بالإنجليزية: Green Hydrogen) بهذه الاسم لإنتاجه من الكهرباء الخضراء ولعدم إنتاجه الغازات الدفيئة (صديق للبيئة) مقارنة بالأنواع الأخرى، وطرق إنتاجه كالآتي:[١]
طريقة التحليل الكهربائي
يتم إنتاج الهيدروجين من الماء من خلال عملية يطلق عليها عملية التحليل الكهربائي؛ حيث إنّ جزيئات الماء (H2O) تحتوي على كلٍّ من الهيدروجين والأكسجين وعليه فيتم تكسير جزيئات الماء باستخدام تيار كهربائي يمر عبر محلل كهربائي؛ وذلك بهدف إنتاج غاز الهيدروجين الأخضر(H2).[١]
ومن الجدير ذكره أن الشرط الأساسي في هذه العملية حتى يكون الهيدروجين أخضرًا أن تكون الكهرباء التي يتم استخدامها في عملية التحليل الكهربائي خالية من الكربون، أي ما يطلق عليها الكهرباء الخضراء، وهي الكهرباء التي يتم إنتاجها من مصادر طاقة متجددة، وأبرزها الماء والرياح والشمس.[١]
طريقة تسخين المواد العضوية
في هذه الطريقة لا يتم إنتاج غاز الهيدروجين بشكل مباشر وإنما ينتج غاز مركب يتم استخلاص الهيدروجين منه، كما أن هذه الطريقة ما زالت قيد العمل ولم يتم اعتمادها بشكل أساسي لذا فإن الطريقة الأكثر شيوعًا هي طريقة التحليل الكهربائي.[١]
إنّ مبدأ تسخين المواد العضوية يقوم على تسخين المواد العضوية مثل الخشب وبقايا المحاصيل الزراعية إضافة إلى أنواع مختلفة من النفايات التي يدخل فيها الكربون بشكل أساسي مثل النفايات الصلبة والإطارات القديمة والبلاستيك غير القابل لإعادة التدوير والنتواتج الصلبة من محطات معالجة مياه الصرف الصحي وغيرها.[١]
يتم تسخين هذه المواد حتى درجة حرارة تتراوح بين (900 - 1200) درجة مئوية وذلك بإضافة كمية من الأكسجين ليكون الناتج النهائي غاز مركب يتم استخلاص غاز الهيدروجين منه.[١]
تحديات إنتاج الهيدروجين الأخضر
بالرغم من كون الهيدروجين متعدد الاستخدامات إلا أنه توجد العديد من التحديات لإنتاجه، وأهمها ما يأتي:[٢]
- ارتفاع تكاليف إنتاج الطاقة المتجددة.
- فلة كفاءة تخزين الكهرباء التي يتم توليدها من الطاقة المتجددة.
- عدم توفر إمكانيات عالية وفعالة لتخزين الهيدروجين ضمن الظروف التي يحتاجها للتخزين.
- ارتفاع تكاليف تحلية المياه المستخدمة في عملية إنتاج الهيدروجين الأخضر.
- قلة الطلب على الهيدروجين الأخضر في العالم.
استخدامات الهيدروجين الأخضر
تتعدد استخدامات الهيدروجين الأخضر وأبرز استخداماته ما يأتي:[٣]
- وقود لوسائل النقل
يستخدم الهيدروجين الأخضر في تزويد الحافلات والسيارات بالوقود عبر تقنية يطلق عليها تقنية خلية الوقود، حيث يكون لوسائل النقل التي تعمل بهذه الطاقة خزان هيدروجين متصل بخلية الوقود لتوليد الكهرباء لمحرك السيارة.
- عمليات التصنيع
يستخدم الهيدروجين في مجالات الصناعة المختلفة، وبشكل أساسي يتم إنتاج الأمونيا والأسمدة من الهيدروجين الأخضر في قطاع الصناعات الكيميائية بينما يتم إنتاج المنتجات البترولية في قطاع البتروكيماويات.
- الوقود والتدفئة للمنزل
تبذل العديد من الجهود ضمن العديد من المشاريع على استبدال شبكات الغاز الطبيعي التي يتم استخدامها في المنازل بشبكات غاز الهيدروجين الأخضر لاستخدامها في الوقود المنزلي والتدفئة.
المراجع
- ^ أ ب ت ث ج ح "Green hydrogen production: how does it work?", engie, Retrieved 21/4/2022. Edited.
- ↑ "The challenges in pursuit of a green hydrogen economy", renewableenergyworld, Retrieved 21/4/2022. Edited.
- ↑ "WHAT IS GREEN HYDROGEN USED FOR?", activesustainability, Retrieved 21/4/2022. Edited.
