الهيدروجين الأخضر – مصدر الطاقة في المستقبل؟

وقت القراءة 4 دقائق
الهيدروجين الأخضر – مصدر الطاقة في المستقبل؟
الصورة: Tanaonte | Dreamstime
يشارك

Green Hydrogen حاملة طاقة قابلة للنقل وتخزينها بسهولة ويمكن استخدامها بمرونة في مجموعة متنوعة من التطبيقات.

ومن الأمثلة على ذلك أنظمة تسخين خلايا الوقود وأنظمة تسخين الغاز والسيارات. يعتمد الإنتاج على الكهرباء المولدة من مصادر متجددة وبالتالي يلغي انبعاثات ثاني أكسيد الكربون تمامًا ، وهذا هو السبب في أن العديد من الخبراء يعتبرون الهيدروجين النظيف أساس إمدادات الطاقة في المستقبل.

أنواع غاز الهيدروجين

بغض النظر عن لون المادة الخام ، فإن غاز الهيدروجين (H) دائمًا ما يكون غازًا عديم اللون والرائحة. العنصر الكيميائي (H) هو العنصر الأكثر شيوعًا في الكون ، وهو أحد مكونات الماء (H2O) وتقريباً جميع المركبات العضوية على الأرض. نظرًا لأنه غير متوفر بشكل حر ، يجب إنتاجه قبل استخدامه كمصدر للطاقة.

Green hydrogen
الصورة: Scharfsinn86 | Dreamstime

اللون يرمز إلى نوع المنتج

اعتمادًا على نوع الإنتاج ، يميز الخبراء بين الهيدروجين الرمادي والأزرق والفيروزي والأخضر. يتكون الهيدروجين الرمادي عادة من الغاز الطبيعي ، والذي ينقسم بالحرارة إلى غاز الهيدروجين وثاني أكسيد الكربون. تعمل خلايا الوقود ، على سبيل المثال ، على الطاقة من شبكة الغاز الطبيعي ، بنفس الطريقة. أكبر عيب هو أن ثاني أكسيد الكربون يتسرب إلى الغلاف الجوي ويساهم في ظاهرة الاحتباس الحراري.

  • الهيدروجين الأزرق أيضًا من الوقود الأحفوري. ومع ذلك ، فإن الشركات المصنعة تلتقط ثاني أكسيد الكربون الناتج. يقومون بتخزين الغاز وإبقائه خارج الغلاف الجوي.
  • هيدروجين الفيروز عندما تطلق النباتات غاز الميثان ، ويتكون الكربون الصلب كمنتج ثانوي. مدى استقرار هذه العملية يعتمد على مصدر الحرارة.
  • يختلف الوضع مع الهيدروجين الأخضر – يتشكل أثناء التحليل الكهربائي للماء. بينما تأتي الكهرباء اللازمة من الطاقة الشمسية أو طاقة الرياح أو الطاقة الكهرومائية ، فإن المنتج الثانوي الوحيد هو الأكسجين. وبالتالي ، فإن هذه العملية لا تتطلب انبعاثات ثاني أكسيد الكربون وهي صديقة للبيئة.

فوائد الهيدروجين الأخضر

بالإضافة إلى الإنتاج المستدام الخالي من ثاني أكسيد الكربون ، هناك أسباب أخرى للتحول إلى الهيدروجين الأخضر:

  • يحتوي 1 كجم من H على قدر من الطاقة مثل 2.1 كجم من الغاز الطبيعي أو 2.8 كجم من البنزين (حسب القيمة الحرارية).
  • في صورة مسالة مبردة ، يمكن تخزين كميات كبيرة من الطاقة ونقلها.
  • يجعل الهيدروجين الأخضر من الممكن تخزين الكهرباء المتولدة عن طريق التجديد واستخدامها في مجموعة واسعة من التطبيقات (على سبيل المثال ، التدفئة والنقل).
  • لا ينتج عن الاحتراق (التفاعل مع الأكسجين) أي انبعاثات ضارة تقريبًا. انبعاثات نيتروجين أقل من حرق الغاز الطبيعي أو زيت الوقود في درجات حرارة احتراق منخفضة ، ولا توجد انبعاثات ملوثة من خلايا الوقود ذات درجة الحرارة المنخفضة (يتم إنتاج الماء فقط).
المنزل الذكي – المستقبل هنا
المنزل الذكي – المستقبل هنا
وقت القراءة 8 دقائق
يُعرف إنتاج الهيدروجين للعديد من فئات الكيمياء – ولهذا ، يعتمد الخبراء على التحليل الكهربائي للماء ، عندما يتم إدخال قطبين في السائل ويتم تمرير الكهرباء عبرهما. هذا يتسبب في انقسام الماء إلى هيدروجين وأكسجين. يتم ترسيب كلا الغازين بشكل منفصل عن بعضهما البعض على القطب الموجب أو الكاثود ، حيث يمكن إزالتهما.

استخدام الهيدروجين الأخضر

الهيدروجين الأخضر هو بديل صديق للبيئة وخالٍ من الكربون لمصادر الطاقة التقليدية. لهذا السبب ، وفقًا لخطط الحكومة ، يجب استخدامه أولاً حيث يكون الطلب المحلي مرتفعًا جدًا. أحد الأمثلة على ذلك هو القطاع الصناعي. هنا الهيدروجين الأخضر يمكن أن يطلق الزجاج أو الأسمنت أو الفولاذ. من الضروري أيضًا تحويل غازات العادم إلى أسمدة ومواد بلاستيكية وسلائف وقود.

Green hydrogen
الصورة: Audioundwerbung | Dreamstime

في قطاع التنقل ، ينصب التركيز على مجالات مثل الطيران والشحن لأنها تستهلك الكثير من الطاقة وتشكل حوالي ربع انبعاثات ثاني أكسيد الكربون.

مجال آخر كبير للتطبيق هو التدفئة. هنا ، يمكن استخدام الهيدروجين الأخضر لتوليد الكهرباء والحرارة في الموقع. بالإضافة إلى ذلك ، من الممكن بالفعل اليوم توفير أجزاء معينة من مصدر الطاقة لشبكة الغاز الطبيعي. في حين أن هذا يقلل حاليًا من الحاجة إلى الوقود الأحفوري ، فإن الإمداد الكامل بالهيدروجين عبر شبكة الغاز ممكن أيضًا في المستقبل. يعمل المصنعون بالفعل على غلايات تكثيف غير مكلفة وفعالة يمكن تشغيلها باستخدام الهيدروجين النظيف بنسبة 100٪.

لماذا السماء زرقاء؟
لماذا السماء زرقاء؟
وقت القراءة 5 دقائق
للاحترار العالمي عواقب وخيمة حول العالم. يعتبر الهيدروجين الأخضر أحد الطرق لإيقاف التنمية وإنشاء نظام طاقة مستدام. لأن مصدر الطاقة خالٍ من ثاني أكسيد الكربون ومتجدد. يمكن تخزينه ونقله واستبداله بالوقود الأحفوري في العديد من المناطق.
تقييم المقال
0.0
0 من التقييمات
قيم هذه المقالة
Ratmir Belov
الرجاء كتابة رأيك حول هذا الموضوع:
avatar
  اشترك  
إخطار
Ratmir Belov
إقرأ مقالاتي الأخرى:
محتوى قيمه التعليقات
يشارك