سولارابيك – ألمانيا، برلين – 27 أبريل 2023: طور علماء مؤسسة «فرانهوفر أي إس إي –Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems ISE» البحثية مفهوماً فنياً لإنتاج الهيدروجين من مياه البحر، إذ أشاروا إلى أن تصميمهم قابل للتطبيق تقنياً واقتصادياً.
مشروع «أوف إتشتور-OffsH2ore»
يهدف مشروع «أوف إتشتور»إلى تطوير التصميم الفني والاقتصادي لمحطات إنتاج الهيدروجين التي تقع في البحر، مستخدماً التحليل الكهربائي بتقنية الغشاء البوليميري «PEM»، شاملا نقل غاز الهيدروجين المضغوط الى أرض اليابسة.
تولد القدرة الكهربائية اللازمة لعمل المحلل الكهربائي من محطة طاقة رياح بحرية، بحيث تكون متصلة مباشرة مع المحلل الكهربائي الذي سعته 500 ميجاواط، منتجاً 50,000 طن من الهيدروجين الأخضر سنوياً، ويتم الحصول على المياه العذبة المدخلة إلى المحلل الكهربائي الذي يعمل بتقنية الغشاء البوليميري «PEM»، عن طريق تحلية مياه البحر باستخدام الحرارة الناتجة عن عملية التحليل الكهربائي.
نقل غاز الهيدروجين المنتج إلى موقع الاستهلاك
بعد تنقية وتجفيف الهيدروجين المنتج، يتم ضغطه حتى يصل إلى 500 بار، ويتم نقله بواسطة سفينة نقل قادرة على حمل حتى 400 طن من الهيدروجين من موقع الإنتاج إلى الموقع المطلوب. يتم الاعتماد في مفهوم نقل الهيدروجين في مشروع «أوف إتشتور» على نقله بواسطة سفن النقل، وليس بواسطة خطوط أنابيب النقل، مما يوفر مرونة في اختيار الموقع المناسب.
الجهة الممولة لمشروع «أوف إتشتور»
يتم تمويل مشروع «أوف إتشتور» من قبل وزارة الاقتصاد وحماية المناخ الألمانية، ّإذ أفاد الباحثون بأن المشروع الذي يضمن إنتاج الهيدروجين بدون منافسة إقليمية، كما لاحظوا أن المفهوم المقدم من قبل اتحاد الشركات يجعل التنفيذ السريع والكبير واقعياً.
تكلفة مشروع «أوف إتشتور»
تم تحديد سعر التكلفة الأمثل لمحطة طاقة الرياح البحرية المربوطة مع المحلل الكهربائي ذو سعة 500 ميجاواط،ّ إذ كانت هذه الخطوة الأولى في تحديد تكلفة الهيدروجين المنتج في هذا المشروع. وجد الباحثون أن أدنى تكاليف إنتاج الهيدروجين تكون بإنتاجه من محطة طاقة رياح بحرية بسعة 602 ميجاواط، إذ قدرت التكلفة ب 5.92 يورو/كجم مع توفير 5000 ساعة شحن كاملة للمحلل الكهربائي.
أوجدت الدراسات التي أجريت على المشروع، أن استخدام محطات طاقة رياح بحرية بسعة أقل من 500 ميجاواط، يؤدي الى زيادة تكلفة انتاج الهيدروجين و نقصان ساعات الشحن الكاملة للمحلل الكهربائي. فعلى سبيل المثال، إذا تم استخدام محطة طاقة رياح بحرية بسعة 490 ميجاواط، سوف ينتج عن ذلك زيادة في تكاليف إنتاج الهيدروجين بقيمة 6.37 يورو/كجم، وانخفاض عدد ساعات الشحن الكاملة للمحلل الكهربائي الى 4,225 ساعة، وبالتالي فإن استخدام المحلل الكهربائي ذو سعة 500 ميجاواط بالربط مع محطة طاقة رياح بحرية بسعة 490 ميجاواط، يؤدي إلى عدم عمل المحلل الكهربائي بالتوافق مع الأحمال الإسمية المراد تزويدها بالقدرة، نتيجة لسعته الكبيرة بالتناسب مع سعة محطة طاقة الرياح البحرية في هذه الحالة.
اتحاد الشركات المشاركة في مشروع «أوف إتشتور»
شارك في المشروع عدة شركات، سميت باتحاد شركات مشروع «أوف إتشتور»، والتي تشمل الشركات التالية:
مؤسسة «فرانهوفر أي إس إي » البحثية
شركة «بي إن إي أي جي -PNE AG» منسقة للشروع
شركة «سيليكا لتكنولوجيا العمليات -SILICA Verfahrenstechnik GmbH»
شركة «كونجيستين- KONGSTEIN GmbH»
شركة «وايستراش – Wystrach GmbH»
اكتشف علماء من جامعة «أديلايد – Adelaide» الأسترالية مؤخراً، طريقة لإنتاج الهيدروجين مباشرةً من مياه البحر غير المعالجة، نتيجة لذلك تم إدخال طبقة حمضية على المحفزات المستخدمة في المحللات الكهربائية في المشروع.
تعليقات المسؤولين
يوفر إنتاج الهيدروجين البحري إمكانية تغطية سلسلة القيمة بأكملها على المستوى الوطني ، بينما يفصل في نفس الوقت توسع طاقة الرياح البحرية عن توسع الشبكة.
ماريوس هولست، منسق المشروع.
تابعونا على لينكيد إن Linked-in لمعرفة كل جديد في مجال الطاقة المتجددة…
نتمنى لكم يوماً مشمساً!
المصدر: شركة «فرانهوفر أي إس إي »
