سولارابيك – سيدني، أستراليا – 11 أغسطس 2024: يشرح بول باريت، الرئيس التنفيذي لشركة الطاقة الخضراء الأسترالية هيساتا، المولود في دبلن، الخطة الرامية إلى إنتاج الهيدروجين الأرخص في العالم ــ عن طريق القضاء على الفقاعات.
وتستخدم الشركة، التي يقع مقرها في بورت كيمبلا، وهو مركز صناعي جنوب سيدني، عملية مألوفة تعرف باسم التحليل الكهربائي، والتي تنطوي على تمرير الكهرباء عبر الماء لتقسيمه إلى هيدروجين وأكسجين.
ولكن شركة Hysata قامت بتطوير مادة خاصة يتم وضعها في الماء وتقول إنها تجعل جهاز التحليل الكهربائي الخاص بها أكثر كفاءة من المنتجات المنافسة.
وتقول الشركة إنها تستطيع إنتاج كيلوغرام واحد من الهيدروجين باستخدام كهرباء أقل بنسبة 20% من الطرق التقليدية.
يعد الهيدروجين العنصر الأكثر وفرة على كوكب الأرض، والأهم من ذلك أنه لا ينتج ثاني أكسيد الكربون (CO2) عند استخدامه كوقود أو في العمليات الصناعية.
ويرى الكثيرون أن الهيدروجين هو الحل لخفض انبعاثات ثاني أكسيد الكربون، وخاصة في الصناعات الثقيلة مثل صناعة الصلب والإنتاج الكيميائي.
يأتي إنتاج الهيدروجين بأربعة أنواع – الأخضر، الرمادي، الأزرق، والأسود.
يتم إنتاج الصنف الأخضر باستخدام الطاقة المتجددة، ويأتي اللون الرمادي من تقسيم الميثان إلى ثاني أكسيد الكربون والهيدروجين، بينما يتم تصنيع اللون الأزرق بنفس الطريقة، ولكن يتم التقاط المنتج الثانوي لثاني أكسيد الكربون وتخزينه.
يتم إنتاج الهيدروجين الأسود من خلال حرق الفحم جزئيًا.
ولكن إذا كان من المقرر أن نتحول إلى الهيدروجين الأخضر، فلا بد من زيادة إمداداته بشكل كبير.
يوضح الدكتور ليام واجنر، الأستاذ المشارك في جامعة كيرتن في أديلايد، أن “ضمان إنتاج الهيدروجين الأخضر بالقرب من نقطة الطلب والقدرة على تنظيم إمداداته هو التحدي الأكبر على الأرجح”.
وأضاف: “إن كفاءة الإنتاج وكمية الطاقة اللازمة لتشغيل هذه العمليات هي الحدود الأكبر.”
وأستراليا غنية بالموارد الطبيعية، وكانت منذ فترة طويلة محجر العالم. وهي دولة تعتمد على التصدير؛ فقد ساعد فحمها في تشغيل اليابان، في حين دعم خام الحديد فيها قدراً كبيراً من النمو في الصين. ويأمل كثيرون أن يحذو حذوها الهيدروجين.
ويضيف الدكتور فاغنر: “إن آفاق الهيدروجين هي بمثابة وسيلة لتصدير الطاقة إلى البلدان التي لا تستطيع إنتاج ما يكفي منها سواء على شكل هيدروجين في صورة سائلة أو على شكل أمونيا، وهو ما أعتقد أنه الأكثر احتمالاً”.
وتأمل شركة هيساتا أن تلعب دوراً في هذا الصدد. وقد اخترع جهازها في البداية باحثون في جامعة ولونجونج في ولاية نيو ساوث ويلز.
في جهاز التحليل الكهربائي التقليدي، يمكن أن تلتصق الفقاعات الموجودة في الماء بالأقطاب الكهربائية، مما يؤدي إلى انسداد العملية وفقدان الطاقة.
من خلال استخدام مادة تشبه الإسفنج بين الأقطاب الكهربائية، تقوم Hysata بالقضاء على تلك الفقاعات المزعجة.
يقول السيد باريت: “إنها لا تختلف عن إسفنجة المطبخ من حيث ما تفعله. إنها فقط أرق كثيرًا”.
ويضيف قائلاً: “من السهل جدًا تصنيعه بتكلفة منخفضة للغاية”.
كانت التكلفة والكفاءة عقبتين رئيسيتين أمام قطاع الهيدروجين، لكن شركة Hysata جمعت مؤخرًا 111 مليون دولار أمريكي (87 مليون جنيه إسترليني) في الاستثمارات لتعزيز إنتاجها.
وتوضح الدكتورة إيما فريري، قائدة فريق البحث في منظمة الكومنولث للبحوث العلمية والصناعية، وهي الوكالة الوطنية للعلوم في أستراليا، “إن ما نتحدث عنه هو الهيدروجين الطبيعي الذي يأتي مباشرة من الأرض”.
وتابعت: “الكثير من الصخور الموجودة في أستراليا قادرة على إنتاج الهيدروجين. ولدينا الكثير من صخور الجرانيت القديمة التي توجد الآن بالقرب من باطن الأرض ويمكنها توليد الهيدروجين من خلال العمليات الإشعاعية.”
الهيدروجين الجيولوجي يعرف أيضًا باسم الهيدروجين الأبيض أو الذهبي.
ويقوم الدكتور فريري، وهو عالم جيولوجي من أصل فرنسي ومقره في غرب أستراليا، بالتحقيق في كيفية استخراجه وتخزينه واستخدامه بطريقة مجدية اقتصاديًا.
وأوضحت “يمكن أن يتكون نظام الهيدروجين التقليدي من صخرة قادرة على توليد الهيدروجين بمعدل معين، ومسارات هجرة وخزان يمكن تخزين الهيدروجين فيه.
وتقول: “إن التسربات السطحية في أعلى الخزان قد تشير إلى وجود نظام هيدروجيني في العمق. وهذا يحدث في بلدان أخرى. ففي مالي، يستخرج الناس الهيدروجين الطبيعي من الأرض لأكثر من عشر سنوات لإنتاج الكهرباء لقرية محلية”.
ورغم العمل البحثي، يشكك البعض في أن الهيدروجين سيصبح مصدر تصدير كبير لأستراليا.
ومن بين هذه المنظمات معهد اقتصاديات الطاقة والتحليل المالي (IEEFA)، وهي منظمة بحثية عالمية تدعو إلى استخدام الطاقة المتجددة.
قالت أماندين دينيس رايان، الرئيسة التنفيذية لـ IEEFA في أستراليا، إن تصدير الهيدروجين من أستراليا “لن يكون له أي معنى مالي”.
وأضاف: “إن شحن الهيدروجين سيكون مكلفًا للغاية. فهو يتطلب درجات حرارة منخفضة للغاية وأحجامًا كبيرة، وينطوي على خسائر عالية. لذا فإن استخدام الهيدروجين محليًا أكثر منطقية”.
وتأمل أن لا “يهدر” التمويل الحكومي على مثل هذه المشاريع.
وكما هي الحال مع الفقاعات على الأقطاب الكهربائية، فإن التقنيات والعمليات الجديدة تواجه دائمًا مناطق صعبة حيث يتعذر تحقيق التقدم وتزداد الشكوك، ولكن مهندسي تقدم الهيدروجين واثقون من أنه يلعب دورًا رئيسيًا في انتقالنا في مجال الطاقة.
يعمل بهمان شعباني، أستاذ في كلية الهندسة بجامعة RMIT في ملبورن، على تخزين الطاقة المتجددة الفائضة باستخدام جهاز تحليل كهربائي وخزان تخزين وخلية وقود تعمل معًا مثل البطارية.
وقال “يكتسب الهيدروجين شعبية متزايدة في مختلف أنحاء العالم. وإذا نظرنا إلى مستويات الاستثمار في الصين، على سبيل المثال، وفي اليابان، وفي ألمانيا، وفي أوروبا بشكل عام، وفي الولايات المتحدة، فسوف نجد أن الجميع يدركون أهمية هذا المجال”.
تابعونا على لينكيد إن Linked-in لمعرفة كل جديد في مجال الطاقة المتجددة والسيارات الكهربائية..
المصدر: بي بي سي
