 |
| ©Pexels/ Rafael Classen rcphotostock.com |
تمكّنت مجموعة من الباحثين في الجامعة الملكيّة للتّكنولوجيا بملبورن بأستراليا RMIT من إبتكار تقنيّة جديدة تُساعد على إنتاج الهيدروجين إنطلاقًا من مياه البحر مباشرة دون تحليته، و قد تمّ نشر هاته الدّراسة في مجلة Small العلميّة.
هذه التّقنيّة تُمثّل تقدّمًا كبيرًا في إنتاج الهيدروجين الأخضر أي الغير مستخرج من الوقود الأُحفوري.
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 أكسجين دون الحاجة إلى تحلية المياه ، مما يوفر 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