الهيدروجين الأخضر

‏طالعتنا الصحف القومية والعالمية بأنباء وأخبار عن اختراع جديد صديق للبيئه . فهو نوع من انواع الطاقه النظيفه التى لا ينتج عنه اثار سلبيه على العالم سواء كانت فى مراحل تصنيعه او فى اثناء استخدامه كوقود للمحركات بديلا عن الانواع القديمه للمحرقات المتداوله مثل البترول ومشتقاته والغاز والفحم. وما ينتج عنها اثار تلوثيه للبيئه من انبعاثات كربونيه او مواد صلبه صعبه التخلص منها .وقد كان نصيب مدينه شرم الشيخ المصريه نصيب الاسد لعقد اتفاقات و توقيع بروتوكولات و استثمارات لانتاج و تخزين وبيع الهيدروجين الاخضر فى مصر .حيث شهد مؤتمر المناخ المقام فى المدينه الساحره .الكثير والكثير من مناقشات والتوصيات العاجله للحفاظ على ماتبقى من كوكب الارض والعوده الى استخدام المواد الطبيعيه الصديقه للبيئه فى كافه النواحى سواء استخدام شخصى او عام او دولى. ولكن ماهو الهيدروجين الاخضر ؟

هيدروجين أخضر هو وقود عالمي وخفيف وعالي التفاعل، من خلال عملية كيميائية تُعرف باسم التحليل الكهربائي. تستخدم هذه الطريقة تيارًا كهربائيًا لفصل الهيدروجين عن الأكسجين في الماء، إذا تم الحصول على هذه الكهرباء من مصادر متجددة، فسننتج طاقة دون انبعاث ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي.

توضيح مدخلات ومخرجات التحليل الكهربائي للماء لإنتاج الهيدروجين وعدم وجود غازات الاحتباس الحراري

و الهيدروجين هو العنصر الأكثر وفرة في الكون، ولكن فى صوره مركبه في الطبيعة، ويتطلب طاقة للفصل. الأسلوب الأكثر شيوعًا هو استخراج الهيدروجين من الماء، وهو مكون من جزأين من الهيدروجين وجزء واحد من الأكسجين (ومن ثم H2O).

القيام بذلك بسيط إلى حد ما. يمكنك استخدام الحرارة والتفاعلات الكيميائية لإطلاق الهيدروجين من المواد العضوية مثل الوقود الأحفوري. لكن هذا يعتبر ملوث للغاية. يعد إنتاج الهيدروجين في جميع أنحاء العالم مسؤولاً عن انبعاثات ثاني أكسيد الكربون المكافئة لتلك الخاصة بالمملكة المتحدة وإندونيسيا مجتمعين. (يستخدم الهيدروجين في الغالب في صناعة تكرير النفط وإنتاج أسمدة الأمونيا).

ويمكن استخدام الهيدروجين الأخضر على نطاق واسع:

السيارات والشاحنات الكهربائية التي تعمل بخلايا الوقود الهيدروجينية.

سفن الحاويات التي تعمل بالأمونيا السائلة المصنوعة من الهيدروجين.

مصافي «الفولاذ الأخضر» التي تحرق الهيدروجين كمصدر للحرارة بدلاً من الفحم.

توربينات كهربائية تعمل بالهيدروجين يمكنها توليد الكهرباء في أوقات ذروة الطلب للمساعدة في تثبيت شبكة الكهرباء.

بديل للغاز الطبيعي للطبخ والتدفئة في المنازل.

المخاطر

مثل أي غاز، يمكن ضغط الهيدروجين وتخزينه في خزانات، ثم استخدامه حسب الحاجة. ومع ذلك، فإن حجم الهيدروجين أكبر بكثير من حجم الهيدروكربونات الأخرى؛ ما يقرب من أربعة أضعاف الغاز الطبيعي.

يتطلب تخزينه ضغطًا يصل إلى 700 مرة من الضغط الجوي العادي أو التبريد إلى 253 درجة مئوية تحت الصفر . تشير التقديرات إلى أن تكلفة القيام بذلك يمكن أن تضيف أي شيء من 60 سنتًا إلى 7 دولارات للكيلوجرام، مما يجعلها أقل قدرة على المنافسة مع أنواع الوقود الأخرى. علاوة على تكلفة التخزين، انابيب النقل

مصدر الطاقة بواسطة الهيدروجين الأخضر له إيجابيات وسلبيات أهمها:

الهيدروجين الأخضر لا ينبعث منه غازات ملوثة سواء أثناء الاحتراق أو أثناء الإنتاج.

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

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

قابل للنقل: يمكن مزجه مع الغاز الطبيعي بنسب تصل إلى 20٪ واستخدام نفس أنابيب الغاز والبنية التحتية، تتطلب زيادة هذه النسبة تغيير العناصر المختلفة في شبكات الغاز الحالية لجعلها متوافقة.

مازالت التكلفة العالية لانتاج الطاقة النظيفه من المصادر المتجددة، والتي تعتبر أساسية لتوليد الهيدروجين الأخضر من خلال التحليل الكهربائي، وتعتبر أكثر تكلفة في توليدها، مما يجعل الحصول على الهيدروجين أكثر تكلفة.

استهلاك عالي للطاقة: يتطلب إنتاج الهيدروجين بشكل عام والهيدروجين الأخضر بشكل خاص طاقة أكثر من أنواع الوقود الأخرى.

الهيدروجين عنصر شديد التقلب وقابل للاشتعال ولذلك يلزم اتخاذ تدابير أمان شاملة لمنع التسرب والانفجارات.

تدرك صناعات العمليات الكيميائية العالمية هذا الاتجاه وبعضها يقوم بالفعل بمشاريع ضخمة لتسريع انتقال الطاقة.

يستخدم الهيدروجين في تكرير النفط وإنتاج الأمونيا والميثانول، ويتم إنتاجه بشكل رئيسي من الوقود المستخرج من باطن الارض عن طريق إعادة تشكيل الغاز الطبيعي بالبخار، والأكسدة الجزئية للميثان والفحم.

و يعتبر الغاز الطبيعي حاليًا المصدر الأساسي لإنتاج الهيدروجين، حيث يمثل حوالي 75% من الإنتاج العالمي السنوي المخصص للهيدروجين البالغ حوالي 70 مليون طن. هذا يمثل حوالي 6% من استخدام الغاز الطبيعي العالمي. يتبع الفحم الغاز، نظرًا لدوره لأهميته في الصين، ويتم إنتاج حصة صغيرة من استخدام النفط والكهرباء، وفقًا لتقرير صادر عن وكالة الطاقة الدولية (IEA). مع تزايد المخاوف بشأن تغير المناخ، والحاجة الملحة لتقليل انبعاثات ثاني أكسيد الكربون، والتكاليف المتناقصة للكهرباء المتجددة وتكنولوجيا المحلل الكهربائي، بالإضافة إلى العديد من السياسات الداعمة الحكومية، يكتسب الطلب على الهيدروجين الأخضر. حيث يمكن أن يوفر الهيدروجين الأخضر ما يصل إلى 25% من احتياجات الطاقة في العالم بحلول عام 2050 وأن يصبح سوقًا قابلاً للتوجيه بقيمة 10 تريليون دولار بحلول عام 2050. ومن المقرر أن يتجاوز الاستثمار في إنتاج الهيدروجين الأخضر مليار دولار سنويًا بحلول عام 2023. من المتوقع حدوث زيادة واضحة في عدد مشاريع الهيدروجين الأخضر مقارنة بمشاريع الهيدروجين الأزرق في عام 2021 بناءً على العدد المتزايد من مشاريع إنتاج الهيدروجين التي تم الإعلان عنها العام الماضي.