مستقبل الطّاقة بين يديّ الهيدروجين والأكسجين

تكتسبُ مصادرُ الطاقةِ المتجدّدة مثل الرياح وضوء الشمس مقداراً كبيراً من الاهتمام؛ إذ يتطلّعُ العلماءُ والمهندسون إلى طرقٍ جديدةٍ لتخزين تلك الطاقة بأساليبَ فعّالة اقتصاديّاً، ما سيمهّد الطريقَ لمستقبلٍ تتنافسُ فيه مصادر الطاقة المتجدّدة لتشغيل منازلنا ومركباتِنا ووسائل النقل الخاصّة بنا.

ومع ذلك؛ فإنّ كفاءة هذه الموارد مرتبطةٌ بكفاءة تخزينها أيضاً؛ إذ يُشيرُ بعض الباحثين إلى دخولِ مرحلةٍ جديدةٍ في تقنيّات تخزين الطاقة يقودها الهيدروجين.

ستغيّر تقنيّة تخزين الطاقة الكهربائيّة الجديدة "(Electrical energy storage (EES" طريقة استخدام الطاقة لتجعلَ شبكات المستقبل أكثرَ كفاءةً وأقلّ تكلِفة والأهمّ؛ صديقة للبيئة، وهو أمرٌ مثيرٌ للاهتمام بالفعل؛ إذ سيُعلن في السنوات القليلة المقبلة عن أنظمة EES وسيُعرّف عنها أكثر وسيبدأ العمل بتوزيعها ونشرها، وستكون أشبه بمولّدات الطاقة الاحتياطيّة.

من الجيّد البدء بالتطبيق على البطاريّات؛ فهي سهلة الصنع والتوصيل لكنّها غير مصمَّمة لمنح دوراتِ عملٍ سريعة ومتعدّدة الجوانب كما هو الحال في الوقود الأحفوري، ويبدو الموضوع جليّاً في شبكات توصيل الطاقة.

تعمل أيونات (شوارد) الليثيوم عمل ناقلاتِ الطاقة فتنقل الكهرباء من وإلى البطاريات عند ظروف الاستخدام، وعلى الرغم من كفاءة هذه العمليّة لكنّها تجري بسرعة أيضاً، ونراها واضحةً في السيّارات العاملة على الكهرباء التي تتطلّب شحناً متكرّراً للبطاريّات.

تُعدّ بطاريّات الأكسدة-إرجاع وخلايا الوقود الهيدروجينيّة من وسائل التخزين الجيّدة والنظيفة أيضاً، وتعمل جيّداً مع مصادر الطاقة المتجدّدة؛ أي يمكن أن تكون خاليةً تماماً من الكربون.

يخزّن الهيدروجين الطاقة عن طريق تشكّله في تلك البطاريّات من الماء والكهرباء، ويمتاز بخواصّ حركيّة واستجابة سريعة مماثلة للغاز الطبيعيّ أو البنزين؛ إذ يحمل كيلوغرام واحد من الهيدروجين محتوى الطاقة ذاته الذي يحمله غالون واحد من البنزين أي قرابة 34 كيلو واط ساعيّ (يساوي الغالون الواحد تقريباً 3.7854 ليتراً).

وبذلك؛ ستمنح المواصفات السابقة تقنيّة EES القدرة على تغيير الطريقة التي نستخدم بها الطاقة نحو الأفضل.

وفي عمليّة أُخرى؛ أُنتِجَ الميثانول من غاز الميتان باستخدام الأكسجين الموجود في الهواء، وذلك بمساعدة عوامل محفِّزة بسيطة تسمح بإنتاج الميثانول في درجات حرارة منخفضة باستخدام الأكسجين وبيروكسيد الهيدروجين.

استغرق إيجاد طرق مناسبة لإنتاج الميثانول مئات السنين، في حين يستُخدم الأكسجين في هذه العملية على نحوٍ فعّال كمنتَج مجانيّ موجود في الهواء حولنا، ويُدمج مع بيروكسيد الهيدروجين في درجات حرارة منخفضة ما يتطلّب طاقة أقلّ بكثير.

لهذه الانطلاقة آثار كبيرة على العمليّات الصناعية لتغدو صديقة للبيئة (أكثر اخضراراً)، وعلى الرغم من احتياج هذا البحث إلى كثير من التسويق والوقت، لكنّ آثاره ستكون كبيرة فيما يرتبط بالحفاظ على احتياطي الغاز الطبيعيّ مع تضاؤل مخزونات الوقود الأحفوريّ في جميع أنحاء العالم.

المصادر:

هنا

هنا