هل يتجاوز الهيدروجين الوقود الأحفوري ؟
تم اكتشاف الهيدروجين في عام 1766م من طرف العالم الانجليزي هنري كافندش H. Cavendish الذي أجرى عدة تجارب لتحديد خواصه وبين بأنه يكون ماء إذا ما احترق في الهواء. فكان ذلك برهانا أن الماء ليس عنصرا مستقلا كما كان يُظن وقد أشار Cavendish إلى نوعين من الهواء يعرفان بالهواء الثابت والهواء القابل للاشتعال. الهواء الثابت في صورة ثاني أكسيد الكربون والهواء القابل للاشتعال في صورة الهيدروجين وأطلق لافوازيه Antoine-Laurent de Lavoisier لاحقا اسم الهيدروجين على هذا الغاز.
ما هو الهيدروجين؟
الهيدروجين غاز عديم اللون والطعم والرائحة ورغم أنه أخف العناصر فهو أكثرها وفرة في الكون ويُقدر أنه يساهم بـ 75% من كتلة الكون فالشمس والنجوم الأخرى ما هي إلا كرات عملاقة من غازي الهيدروجين والهيليوم.أنواع الهيدروجين؟
هناك ثلاثة أنواع رئيسية من الهيدروجين:- الهيدروجين الرمادي:
يتم إنتاج هذا النوع من الهيدروجين من الغاز الطبيعي وهو الوقود الأحفوري الأكثر شيوعًا. ينتج الهيدروجين الرمادي انبعاثات ثاني أكسيد الكربون مما يجعله خيارًا غير مستدام.- الهيدروجين الأزرق:
يتم إنتاج هذا النوع من الهيدروجين من الغاز الطبيعي أيضًا ولكن يتم استخدام تقنيات للتقليل من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون ويؤدي ذلك إلى تقليل تأثير الهيدروجين الأزرق على البيئة ولكنه لا يزال ينتج بعض الانبعاثات.- الهيدروجين الأخضر:
يتم إنتاج هذا النوع من الهيدروجين عن طريق مصادر الطاقة المتجددة مثل الطاقة الشمسية أو الرياح.لا ينتج الهيدروجين الأخضرأي انبعاثات مما يجعله الخيار الأكثر استدامة.ما أهمية الهيدروجين كمصدر للطاقة؟
يُعد الهيدروجين وقودًا واعدًا للمستقبل لعدة أسباب:
- الهيدروجين وقود نظيف للغاية عند حرقه ينتج فقط بخار الماء ولا ينتج أي انبعاثات ضارة مثل ثاني أكسيد الكربون.
- الهيدروجين وقود وفير فهو العنصر الأكثر وفرة في الكون ويمكن إنتاجه من مصادر متجددة مثل الماء والطاقة الشمسية والرياح، أومن مصادر أحفورية مثل الغاز الطبيعي أو الفحم.
- الهيدروجين يمكن أن يستخدم كوقود لتوليد الكهرباء أو الحرارة أو كمادة خام للصناعات الكيميائية أو البتروكيماوية.
- الهيدروجين يمكن أن يلعب دورًا مهمًا في تحويل النظام الطاقي العالمي إلى نظام أكثر استدامة ومرونة وفعالية.
- الهيدروجين يمكن أن يدعم قطاعات متعددة مثل النقل والصناعة والبناء والزراعة والاتصالات.
- يستخدم في هدرجه الزيوت النباتية وفي نزع الكبريت من منتجات النفط وزيادة كميه البنزين المستخلصة منه لكن الاستخدام الأكثر للهيدروجين هو في صنع الأمونيا المهمة في إنتاج الأسمدة وكيمياويات أخرى.
- يمكن بعد ذلك استخدام هذا الهيدروجين لتوليد الكهرباء أو الحرارة عند الحاجة.
المستقبل للهيدروجين؟ مستقبل منخفض الكربون.
لقد واصلنا استخدام الغاز الطبيعي لأنه مورد متاح بسهولة كما أنه فعال من حيث التكلفة وهو بديل أنظف من الفحم حيث اعتمدنا عليه تاريخياً للتدفئة وتوليد الكهرباء.عندما يتم حرق الغاز الطبيعي فإنه يوفر الطاقة الحرارية لكن إلى جانبها ثاني أكسيد الكربون الذي يساهم عند إطلاقه في الغلاف الجوي في تغير المناخ أما حرق الهيدروجين فلا يطلق ثاني أكسيد الكربون.وهذا ما جعل الهيدروجين يحظى باهتمام متزايد باعتباره وقودًا للمستقبل حيث تستثمر العديد من الدول والشركات في تطوير تقنيات إنتاج الهيدروجين وتخزينه واستخدامه. ولكي يكون الهيدروجين بديلاً صالحًا للميثان يجب إنتاجه على نطاق واسع كما يجب تكييف البنية التحتية الحالية لأجل استعماله.
والخبر السارهوأن الهيدروجين يمكن نقله عبر خطوط أنابيب الغاز مما يقلل من انقطاعه ويقلل من تكلفة البنية التحتية باهظة الثمن اللازمة لبناء شبكة جديدة لنقله.
هناك حاجة أيضًا إلى تغيير الثقافة في حياتنا المنزلية حيث اعتاد الناس على استخدام الغاز الطبيعي للطهي والتدفئة مع بدء الطاقة الهيدروجينية في الظهور، بالإضافة إلى ذلك تظهرالأبحاث أن صناعات النقل والمرافق العامة هما سوقان رئيسيان سيشهدان زيادة في اعتماد الطاقة الهيدروجينية في العقود القليلة القادمة.
من المرجح أن تتوسع حالات استخدام الهيدروجين في العقود المقبلة مع تحول العالم إلى مستقبل منخفض الكربون.