حظي إنتاج الهيدروجين والتوسع في تطبيقاته باهتمام مسؤول أفريقي، خاصة أن دراسة صينية قدّمت حلولًا لأبرز تحديات استعمال الوقود النظيف المتمثلة في القدرة على "تخزين" إمداداته.
وقال وزير الكهرباء والطاقة الجنوب أفريقي كوسينتشو راموكغوبا، إن نشر استعمالات الهيدروجين ضروري للتغلب على مشكلات تحول الطاقة، خاصة للقطاعات كثيفة الاستهلاك.
ورغم أهمية الوقود النظيف؛ فإن تحديات التوسع به في أفريقيا تُعد مشتركة مع الدول الأخرى، التي اتفقت غالبيتها على أن (التكلفة، والتخزين، والنقل) هي أبرز ما يعطل "طفرة الهيدروجين".
وقدّمت دراسة صينية -حصلت منصة الطاقة المتخصصة (الصادرة من واشنطن) على تفاصيلها كاملة- 5 مقترحات لتجاوز معضلة التخزين والاحتفاظ بوفرة إنتاج الهيدروجين.
تشجيع أفريقي لإنتاج الهيدروجين
دعم وزير الكهرباء الجنوب أفريقي "كوسينتشو راموكغوبا" إنتاج الهيدروجين والتوسع في نشره وتطبيقاته، خاصة في القطاع البحري والصناعي والطيران.
وقال إن مصادر الطاقة المتجددة -مثل الطاقة الشمسية- مهمة أيضًا، لكن يصعب استعمالها في تشغيل الآلات الصناعية أو تركيب ألواح لتسيير السفن الكبيرة.
وأضاف أن الهيدروجين الأخضر يمثل حلًا لهذه القطاعات، حسب تصريحاته المصورة لموقع إي إس آي أفريكا في المقطع التالي:
" title="YouTube video player" frameborder="0">
وأوضح "راموكغوبا" أن أفريقيا تملك موارد تنتج أطنانًا هائلة من الهيدروجين؛ إذ تتمتع القارة بمعدل إشعاع شمسي قوي، لكن "نقص التمويل" هو ما يعطل الاستفادة بهذه الموارد، كاشفًا عن أن بلاده جذبت تمويلًا ألمانيًا لمشروع هيدروجين أخضر.
ويحتاج إنتاج الهيدروجين وتوسعة نطاق استعماله إلى قدرة تنافسية في عنصرين رئيسين؛ التكلفة والبنية التحتية.
وحتى إذا توافر التمويل العالمي تظل معضلة البنية التحتية (من مرافق للإنتاج، ومحطات تزود بالوقود، ووسائل التخزين والنقل، وغيرها) أكبر المعوقات.
حلول تخزين الهيدروجين
رصد باحثون بعض طرق تخزين الهيدروجين؛ ما قد ينعكس إيجابًا على الإنتاج المحلي والتصدير.
ويمكن لوسائل التخزين -التي اقترحتها ورقة باحثي جامعة "قوانغشي" الصينية- دفع وتيرة إنتاج الهيدروجين دون مخاوف من كيفية الاحتفاظ به، بالإضافة إلى تعزيز حركة تصديره من دولة لأخرى.
وفي هذا التقرير، نستعرض 5 طرق لتخزين الهيدروجين، حسب الدراسة الصينية المنشورة على موقع الناشر العلمي "إم دي بي آي".
1) تخزين الهيدروجين في صورة غاز مضغوط
يُعَد ضغط غاز الهيدروجين من أبرز طرق التخزين الشائعة، وتستعمل بكثرة في خلايا الوقود والسيارات الهيدروجينية.
ويجري التخزين خلالها عبر ضغط الوقود الغازي في أسطوانات من الصلب أو الألياف الكربونية، بضغط يتراوح بين 350 و700 بار.
وتبدو طريقة التخزين بالضغط سهلة إلى حد كبير، ويمكن الاعتماد عليها لأغراض التزود السريع بالوقود، شريطة توافر كميات كبيرة.
ومقابل ذلك، يفاقم الضغط العالي للوقود في الأسطوانات مخاوف واعتبارات السلامة.
2) تخزين الهيدروجين في صورة سائلة بالتبريد
يعتمد تخزين الهيدروجين في هذا الطريقة على تحويله لصورة سائلة، وتبريده حتى (-235) درجة مئوية، وعقب ذلك يُضخ في خزانات عميقة ومعزولة.
ويعد التخزين بالتبريد مفضلًا لقطاع الطيران، بالإضافة إلى إمكان توسعة نطاق تطبيقاته مدنيًا وصناعيًا، وتُحفظ الإمدادات في هذه الحالة داخل صهاريج معدة من الصلب غير القابل للصدأ القابلة للتعامل مع درجات الحرارة المنخفضة.
3) التخزين في سوائل عضوية حاملة
ناقشت الورقة البحثية الصينية استعمال السوائل العضوية الحاملة بصفتها وسيلة لحفظ الهيدروجين بداخلها، عن طريق:
- الهدرجة للسوائل الفقيرة بالهيدروجين (الناقلات العضوية)، وضخ الوقود بها.
- فصل الهيدروجين (استخلاصه) من هذه السوائل، وقت الطلب.
وتحظى هذه الطريقة في التخزين بإمكانات أعلى بالنسبة للسلامة وكفاءة النقل، لكنها لا تزال قيد التطوير لقياس مدى ملائمتها.
وتناسب هذه الطريقة نقل الهيدروجين عبر خطوط الأنابيب، وفي محطات الوقود.
4) التخزين الأرضي
تعد هذه الوسيلة شائعة إلى حد كبير، إذ تضمن الاحتفاظ بالهيدروجين في: (خزانات تحت سطح الأرض، أو حقول النفط والغاز القديمة، وطبقات المياه الجوفية، وكهوف الملح).
وتتسع هذه المواقع إلى فائض الإمدادات (خاصة الأخضر المتجدد)، لكنها تحتاج إلى استثمارات كبيرة تؤثر في الجدوى الاقتصادية لإنتاج الهيدروجين.
5) التخزين في الأطر المعدنية العضوية
تعدّ الأطر المعدنية العضوية بمثابة شبكة اسفنجية، مكونة من مواد مسامية تحبس غاز الهيدروجين داخلها، ويرتبط بتفاعلات معها لتشكل تجمعات مركزية للوقود.
وتواجه هذه الطريقة تحديات حتى الآن، خاصة أن الباحثين توسعو خلالها لدراسة التخزين في مواد صلبة أخرى.
موضوعات متعلقة..
اقرأ أيضًا..
المصادر:
