د. مصطفى أحمد جابر يكتب.. الهيدروجين الأخضر
في هذه المقالة سنلقى الضوء على الهيدروجين أحد أنواع الطاقة المستقبلية النظيفة للبيئة حيث يعتبر الهيدروجين العنصر الكيميائي الأكثر شيوعاً في الكون، حيث تتكون ذراته ضمن تركيبة الماء والوقود الأحفوري مثل الفحم والنفط والغاز الطبيعي ويتم استخراجه من الماء عن طريق فصل الهيدروجين عن الأكسجين بمساعدة تيار كهربائي فيما يعرف بالتحليل الكهربائي أومن خلال جزئيات تحتوي على الهيدروجين والكربون مثل غاز الميثان المكون الرئيسي للغاز الطبيعي. وهو غاز عديم اللون والرائحة وغير سام وكثافته تقل عن كثافة الهواء بنحو14 مرة، كما أنه العنصر الأخف والأكثر وفرة في الطبيعة، حيث تشير التقديرات إلى أنه يشكل نحو 75% من الحجم الكلى للكون، كما أن 90% من الذرات كافة عبارة عن ذرات هيدروجين.
تاريخ اكتشافه: يعود اكتشافه إلى العام1671م على يد العالم البريطاني روبرت بويل عندما وجد أن وضع قطعة من المعدن داخل حمض يؤدى إلى حدوث تفاعل وينتج عنه فقاعات غازية، وسجل بويل هذه المشاهدات قبل أكثر من 350عاماً، ثم أستكمل العالم البريطاني هنري كافنديش بعد قرابة 100عام في عام 1766 تحديداً.
أم الهيدروجين الأخضر Green Hydrogen: هو إنتاج الهيدروجين من عملية التحليل الكهربائي للماء بواسطة كهرباء مولدة من مصدر طاقة متجددة (كالرياح والطاقة الشمسية والكهرومائية) ولاينتج عنه انبعاثات ثاني أكسيد الكربون.
أما أنواع الهيدروجين نجملها فيما يلي:
1-الهيدروجين الوردي/ وينتج خلال التحليل الكهربائي للطاقة النووية
2-الهيدروجين الأخضر/ وينتج خلال التحليل الكهربائي للطاقة المتجددة مثل الطاقة الكهرومائية والشمسية وطاقة الرياح
3-الهيدروجين البني/ وينتج من الفحم الذي يولد انبعاثات الكربون وهو الأكثر أضرار بالبيئة
4-الهيدروجين الأزرق/وينتج خلال عملية إعادة تشكيل الميثان بالتبخير التي يختلط فيها الغاز الطبيعي مع البخار الساخن
5-الهيدروجين الأبيض/ وينتج عن عملية التكسير الهيدروليكي تحت الأرض
6-الهيدروجين الأصفر/وينتج خلال التحليل الكهربائي للطاقة الشمسية
7-الهيدروجين الرمادي/وينتج من الغاز الطبيعي عند عدم إعادة التقاط الغازات الدفئية الناجمة خلال النشاط
8-الهيدروجين التراكواز/وينتج عن أستعمال الانحلال الحراري للميثان والكربون الصلب بدلاً من انبعاثات الغازات
تقنية الفصل:
تقنية التحلل الحراري: Thermal Decomposition حيث يتم تسخين المادة المصدرة للهيدروجين لفصله عن الصخور.
تقنية التحلل الكيميائي: Chemical Decompositionويتم استخدام مواد كيميائية لتفكيك المركبات الهيدروكربونية المصدرة للهيدروجين.
أقطاب الألمونيوم: يتم وضعها في أي نوع من المياه مثل مياه الصرف الصناعي والزراعي لاستخراج الهيدروجين.
استخدامات والأستفادة من الهيدروجين:
* يستخدم وقود للسيارات والمركبات المختلفة حيث تشير التقديرات إلى وجود 25 ألف سيارة تستخدمه كوقود.
*وقود لسفن الفضاء حيث تعتمد وكالة الفضاء ناسا على الهيدروجين السائل لدعم البعثات المرسلة للفضاء.
* صناعة الطاقة وتوليد الكهرباء من خلال الوقود.
*صناعة الكيماويات والبتروكيماويات كمادة خام لصناعة العديد من المنتجات.
*وقود للطائرات والصواريخ العابرة للقارات
*وقود للقطارات حيث شهد عام 2019تشغيل قطارين يعملان بخلايا الوقود في المانيا.
تخزين الهيدروجين: في أنابيب لكن واحدة من الحلول الآمنة هي استخدام المكامن النفطية المهجورة كمواقع لتخزين الهيدروجين هذه المكامن المنتهية أو شبه المنتهية أو المتروكة قد تكون مناسبة نظر لخصائصها الجيولوجية الملائمة.
أمثلة لحجم الإنتاج والشركات المنفذة للهيدروجين الأخضر في مصر:
جلوباك البريطانية 2مليون طن سنويا، ايه سي إم إي الهندية 2,2 مليون طن سنوياً، كيه أند كيه الإماراتية 230 ألف طن سنوياً، الفنار السعودية 500ألف طن سنوياً من الهيدروجين والأمونيا، الكازار الإمارتية 230ألف طن سنوياً، إم إي بي الأميركية المصرية 120ألف طن سنوياً من الأمونيا الخضراء، إى دي إف رينيوا بلز الفرنسية وزيرو ويست المصرية 350 ألف طن سنوياً من الهيدروجين والأمونياً، رينيو باور الهندية 220ألف طن سنوياً، توتال أنرجي الفرنسية وإنارة كابيتال المصرية 300 ألف طن سنوياً من الأمونيا الخضراء، إميا باور الإمارتية 350 ألف طن سنوياً من الأمونيا الخضراء.
بعد الإطلاع على المقال يمكنك متابعة مركز العرب على فسيبوك وتويتر وشاهد قناتنا على يوتيوب
