المصدر: iberdrola.com
إن إزالة الكربون من الكوكب هو أحد الأهداف التي حددتها البلدان في جميع أنحاء العالم لعام 2050. ولتحقيق ذلك ، فإن إزالة الكربون من إنتاج عنصر مثل الهيدروجين ، مما يؤدي إلى ظهور الهيدروجين الأخضر ، هو أحد المفاتيح لأن هذا مسؤول حاليًا عن أكثر من 2٪ من الإجمالي العالميكو2الانبعاثات. اكتشف كيف يتم تحقيق ذلك وما سيكون تأثيره في العقود القادمة.
يحتاج أسلوب حياتنا إلى كمية متزايدة من الواط ليعمل. تشير آخر تقديرات وكالة الطاقة الدولية (IEA) ، التي نُشرت في نهاية عام 2019 ، إلى ذلكسيزداد الطلب العالمي على الطاقة بنسبة تتراوح بين 25٪ و 30٪ بحلول عام 2040 ،وهو ما يعني في اقتصاد يعتمد على الفحم والنفط المزيد من ثاني أكسيد الكربون2يؤدي إلى تفاقم تغير المناخ. ومع ذلك ، فإن إزالة الكربون من الكوكب توحي بعالم مختلف في عام 2050: عالم يسهل الوصول إليه ، وأكثر كفاءة واستدامة ، ويقودهطاقات نظيفةمثل الهيدروجين الأخضر.
ما هو الهيدروجين الأخضر وكيف يتم الحصول عليه؟
تعتمد هذه التكنولوجيا علىتوليد الهيدروجين - وقود عالمي وخفيف وعالي التفاعل - من خلال عملية كيميائية تعرف باسم التحليل الكهربائي.تستخدم هذه الطريقة تيارًا كهربائيًا لفصل الهيدروجين عن الأكسجين في الماء. إذا تم الحصول على هذه الكهرباء من مصادر متجددة ، فسننتج الطاقةدون انبعاث ثاني أكسيد الكربونفي الغلاف الجوي.
كما تشير وكالة الطاقة الدولية ، هذه الطريقة للحصول على الهيدروجين الأخضرسيوفر 830 مليون طن من ثاني أكسيد الكربون2التي تنبعث سنويًا عند إنتاج هذا الغاز باستخدام الوقود الأحفوري.وبالمثل ، فإن استبدال كل الهيدروجين الرمادي في العالم سيتطلب3000 تيراواط ساعة / سنة من مصادر الطاقة المتجددة الجديدة- ما يعادل الطلب الحالي في أوروبا. ومع ذلك ، هناك بعض الأسئلة حول جدوى الهيدروجين الأخضر بسببهتكلفة إنتاج عاليةشكوك معقولة ستختفي مع تقدم إزالة الكربون عن الأرض ، وبالتالي يصبح توليد الطاقة المتجددة أرخص.
يجب أن يحتوي على الأملاح والمعادن
لتوصيل الكهرباء.
4H++4e-➔ 2H2
2H2O ➔ O2+4H++4e-
الهيدروجين كطاقة نظيفة
الهيدروجين هو العنصر الكيميائي الأكثر وفرة في الطبيعة.كما لاحظت وكالة الطاقة الدولية ، فقد تضاعف الطلب العالمي على الهيدروجين لاستخدامه كوقود ثلاث مرات منذ عام 1975 ووصل إلى 70 مليون طن سنويًا في عام 2018. بالإضافة إلى ذلك ، فهو مصدر للطاقة النظيفة التيينبعث منها بخار الماء فقطولا يترك أي بقايا في الهواء على عكس الفحم والنفط.
الهيدروجين له علاقة طويلة الأمد بالصناعة.تم استخدام هذا الغاز لتزويد السيارات والمناطيد وسفن الفضاء بالوقود منذ بداية القرن التاسع عشر.إن إزالة الكربون من الاقتصاد العالمي ، وهي عملية لا يمكن تأجيلها ، ستعطي الهيدروجين أهمية أكبر. بالإضافة إلى ذلك ، إذا انخفضت تكاليف إنتاجها بنسبة 50٪ بحلول عام 2030 ، كما تنبأ مجلس الهيدروجين العالمي ، فسننظر بلا شك فيأحد أنواع وقود المستقبل.
أطلقت شركة Iberdrola أكبر مصنع لإنتاج الهيدروجين الأخضر للاستخدام الصناعي في أوروبا.المصنع بويرتولانوسيتكون في Ciudad Real من محطة للطاقة الشمسية الكهروضوئية بقدرة 100 ميجاوات ، ونظام بطارية ليثيوم أيون بسعة تخزين 20 ميجاوات في الساعة وواحد من أكبر أنظمة إنتاج الهيدروجين الإلكتروليتي في العالم (20 ميجاوات).كل ذلك من مصادر متجددة 100٪.
بناء هذا المجمع هو بدايةخطة شاملةحيث Iberdrola ، بالتحالف معفيرتيبيريا ،خطط لتطوير 800 ميجاوات من الهيدروجين الأخضر باستثمار 1.8 مليار يورو حتى عام 2027، والتي ستنتج 15000 طن من الهيدروجين الأخضر.
مبادرة الابتكار إذا تحققت ،ستضع إسبانيا في طليعة الهيدروجين الأخضر في أوروباوجعله معيارًا تقنيًا في إنتاج واستخدام هذا المورد ، خاصة في مجال التحليل الكهربائي.
في عام 2021 ، سيتم بالفعل تركيب أول ميغاواط في إسبانيا ،لتستكمل بمزيد من المبادرات في بلدان أخرى. وفى الوقت نفسه،ستقود الشركة تطوير سلسلة التوريدلدعم تنفيذ الشركات المصنعة للمحللات الكهربائية الجديدة مع تعزيز التحالفات مع المجموعات الصناعية الأخرى.
في هذا الصدد ، وقعت Iberdrola اتفاقًا مع شركة Nel النرويجية ، أكبر مصنع للمحللات الكهربائية في العالم ، من أجلتطوير المحلل الكهربائي على نطاق واسعوتشجيع إنشاء سلسلة من موردي هذه التكنولوجيا في إسبانيا. لهذا المشروع ، تعاونت الأداة مع شركة Basque Ingeteam لإنشاءإيبرليزر ،شركة ستصبحإسبانيا&أول مصنع شامل للمحللات الكهربائية.
ستبدأ شركة Iberlyzer العمل في عام 2021 ، وستقوم بالتوريد200 ميغاواط من المحلل الكهربائي في عام 2023.سيتم استخدام هذا الناتج - الذي سيشكل أكثر من 50 ٪ من سعة المحلل الكهربائي المركبة المخطط لها لإسبانيا بحلول ذلك التاريخ - في المشروع الثاني للخروج من التحالف بين Iberdrola و Fertiberia ، والذي سينتج الهيدروجين الأخضر للمصنع في Palos de لا فرونتيرا (هويلفا). سيستلزم المشروع الصناعي لهذه الشركة&استثمار ما يقرب من100 مليون يورووسوف تخلقوظائف مؤهلة لـ 150 شخص.
مزايا وعيوب الهيدروجين الأخضر
مصدر الطاقة هذا له إيجابيات وسلبيات يجب أن نكون على دراية بها. دع&يستعرض بعض أهم نقاطه الجيدة:
100٪ مستدام:الهيدروجين الأخضرلا تنبعث منها غازات ملوثةإما أثناء الاحتراق أو أثناء الإنتاج.
قابل للتخزين:من السهل تخزين الهيدروجين ، مما يسمح له بالتواجدتستخدم لاحقالأغراض أخرى وفي أوقات أخرى غير تلك التي تلي إنتاجها مباشرة.
متنوع القدرات:يمكن أن يكون الهيدروجين الأخضرتحولت إلى كهرباء أو غاز اصطناعيوتستخدم للأغراض المنزلية أو التجارية أو الصناعية أو التنقل.
قابل للنقل:يمكن خلطه بالغاز الطبيعي بنسب تصل إلى 20٪ والسفر عبرنفس أنابيب الغاز والبنية التحتية- تتطلب زيادة هذه النسبة تغيير العناصر المختلفة في شبكات الغاز الحالية لجعلها متوافقة.
ومع ذلك ، يحتوي الهيدروجين الأخضر أيضًاالجوانب السلبيةيجب أن يؤخذ في الاعتبار:
التكلفة العالية:طاقةمن مصادر متجددة ،التي تعتبر مفتاحًا لتوليد الهيدروجين الأخضر من خلال التحليل الكهربائي ، تكون أكثر تكلفة في توليدها ، مما يجعل الحصول على الهيدروجين أكثر تكلفة.
استهلاك عالي للطاقة:إنتاج الهيدروجين بشكل عام والهيدروجين الأخضر بشكل خاصيتطلب المزيد من الطاقةمن أنواع الوقود الأخرى.
قضايا السلامة:الهيدروجين هوعنصر شديد التقلب وقابل للاشتعالوبالتالي فإن تدابير السلامة واسعة النطاق مطلوبة لمنع التسرب والانفجارات.
تأثير الهيدروجين الأخضر
الهيدروجين كوقود هو حقيقة واقعة في دول مثل الولايات المتحدة وروسيا والصين وفرنسا وألمانيا. يذهب آخرون مثل اليابان إلى أبعد من ذلك ويطمحون إلى أن يصبحوااقتصاد الهيدروجين.نوضح أدناه كيف سيكون التأثير في المستقبل:
مولد كهرباء ومياه شرب
يتم الحصول على هذين العنصرين عن طريق تفاعل الهيدروجين والأكسجين معًا في خلية وقود. هذه العملية أثبتت جدواهامفيدة في مهمات الفضاء ،على سبيل المثال ، من خلال تزويد الأطقم بالماء والكهرباء بطريقة مستدامة.
تخزين الطاقة
خزانات الهيدروجين المضغوطقادرة على تخزين الطاقة لفترات طويلة من الوقت كما أنها أسهل في التعامل معها من بطاريات الليثيوم أيون لأنها أخف وزنًا.
النقل والتنقل
الهيدروجين&براعة كبيرةيسمح باستخدامه في منافذ الاستهلاك التي يصعب للغاية إزالة الكربون منها ، مثل النقل الثقيل والطيران والنقل البحري. هناك بالفعل العديد من المشاريع الجارية في هذا المجال ، مثل Hycarus و Cryoplane ، والتي يروج لها الاتحاد الأوروبي (EU) وتهدف إلى تقديمها في طائرات الركاب.
