 |
| ©Pexels/ Rafael Classen rcphotostock.com |
هذه التّقنيّة تُمثّل تقدّمًا كبيرًا في إنتاج الهيدروجين الأخضر أي الغير مستخرج من الوقود الأُحفوري و سيكون لها أثر كبير على الحفاظ على البيئة و مقاومة التلوث.
الطريقة الأكثر رواجًا لإنتاج الهيدروجين
غالبًا ما يُنظر إلى الهيدروجين على أنه وقود نظيف و يستجيب لتحدّيات انتقال الطّاقة ، خاصّة في أكثر القطاعات إنتاجًا للكربون مثل التّصنيع و الطّيران و النّقل البحري.
و مع ذلك ، فإن الغالبيّة العظمى من الهيدروجين المستخدم في العالم ( 94 مليون طن) يتم إنتاجه حاليًا من الوقود الأحفوري و ذلك حسب النّسب التّالية، 62% من غاز الميثان méthane و 18% من مُشتقّات النُفط و 19% من الفحم، مما يتسبب في انبعاثات كبيرة من غازات الإحتباس الحراري مثل الـ CO2 .
إنتاج الهيدروجين بالتّحليل الكهربائي electrolysis
تُمكّننا طريقة التحليل الكهربائي للماء electrolysis من الحُصول على الهيدروجين الأخضر الخالي من إنبعاثات الـ CO2 عند الإنتاج، و هي عملية يمر فيها التّيار الكهربائي خلال الماء، فيُحْدِث تفاعلاً كيميائيًا يتحلّل فيه عنصري الهيدروجين و الأكسجينن.
هذه التّقنيّة غير مُربحة تجارياً ، حيث تُمثل 1٪ فقط من إجمالي الإنتاج العالمي، تعتبر عمليّة مكلفة ، بسبب غلاء المواد النّبيلة للمحفزات catalysis اللّازمة للتّحليل الكهربائي و إستهلاكها العالي للطّاقة، كما أنها تعتمد على استخدام المياه العذبة ، التي تصل مردوديّتها إلى تسعة لترات لإنتاج كيلوغرام واحد من الهيدروجين ، و هو عامل يجب أخذه بعين الإعتبار في السياق المناخي الحالي المُتّسم بشح الأمطار و نُدرة مياه الشّرب.
إنتاج الهيدروجين من مياه البحر بالطّريقة القديمة
و أمام هذه المُعضلة ، فسيُمثّل إستخدام مياه البحر حلاً مثيرًا للاهتمام، ومع ذلك ، فإن تحليتها ستتسبّب في إستهلاك إضافي للطاقة و إتلاف للمُعدّات بأكسدتها بسبب الملوحة العالية ، فضلاً عن التّفاعلات الكيميائيّة الجانبيّة التي تُؤدّي إلى توليد الكلور ذي التّأثير المُضر على البيئة، و قد ذكر في هذا السّياق ناصر محمود الباحث في جامعة ملبورن MRIT :
" العائق الرئيسي لاستخدام مياه البحر هو الكلور ، و الذي يُولّد كمنتج ثانوي. إذا أردنا تلبية احتياجات العالم من الهيدروجين دون حل هذه المشكلة أولاً ، فسننتج 240 مليون طن من الكلور سنويًا ، و هو ما يعادل ثلاثة إلى أربعة أضعاف احتياجات العالم من هذه المادة. لا جدوى من استبدال الهيدروجين الناتج عن الوقود الأحفوري بهيدروجين يمكن أن يضر ببيئتنا بطريقة أخرى. "
الإبتكار الجديد في طريقة إنتاج الهيدروجين من مياه البحر
طور الباحثون في جامعة ملبورن الملكيّة للتكنولوجيا RMIT طريقة جديدة لفصل جزيئات الهيدروجين و الأكسجين دون الحاجة إلى تحلية المياه ، مما سيوفر التّكلفة الإضافية و إستهلاك الطّاقة و إفراز المواد الكيميائيّة الثّانوية السامة المرتبطة بهذه الخطوة ، مثل الكلور. يعتمد نظامهم الجديد على محفز catalysis يتكوّن من طبقات رقيقة من فسفور النيكل و الموليبدنوم ( NiMo 3 P ) ذات مسامات ناناويّة و مُعزّزة بالنيتروجين ، مصمّم خصّيصًا للعمل في المياه المالحة.
و قد أعلن الباحث ناصر محمود ، أن هذه التقنية ستُمكّن من تقليل تكلفة تحلية المياه بشكل كبير ، وهو ما يكفي لتحقيق الهدف الذي حدّدته الحكومة الأسترالية لإنتاج الهيدروجين الأخضر بكلفة 1،36 دولار أمريكي للكيلوغرام الواحد ، و بالتّالي جعله قادرًا على المنافسة مع الهيدروجين المُستخرج من الوقود الأحفوري.
تعليقات
إرسال تعليق