471

31 2024 - أغسطس 43 - السنة 471 العدد - الجمعية الكويتية لحماية البيئة والطائرات والسيارات والحافلات التي تعمل باستخدام خلايا وقود الهيدروجين (اتحاد كهروكيميائي من الهيدروجين والاوكسجين لانتاج التيار الكهربائي). وبالصناعة في الصلب والاسمنت، كما أنه يتمتع بإمكانية نقله وتخزينه، كما أنه مستدام، وتتنوع مصادر إنتاجه وتعدد تطبيقاته، وهناك أنواع متعددة منه. ويعد عنصر الهيدروجين أخف العناصر الكيميائية، وأكثرها من المادة العادية في %75 وفرة في الكون، إذ أنه يشكل نحو الكون، ويوجد أغلبه في كوكب الأرض على شــكل جزيئي، علــى هيئة رابطة تســاهمية ضمن تركيــب الماء، وأيضا في معظم المركبات العضوية الأخرى. وهو غاز عديم الرائحة واللون والمذاق، وســريع الاشتعال، ويتم استخراجه عادة من مصادر مثل الماء والغاز الطبيعي، والكتلة الحيوية، وينتج حال احتراقه (يتحد مع الاوكســجين) ) H.Cavendish 1731 - 1810 الماء. اكتشــفه كافندش ( . 1766 عام اكتشــف غاز الهيدروجين كمصدر محتمــل للوقود في أوائل القرن التاسع عشــر، لكن لم تستعمل خلايا (بطاريات) وقود الهيدروجين في مركبة ووســائط للدفع إلا في ســتينات القرن العشرين. وبخلاف المنتجات الثانوية لحرق النفط، فإن وقود الهيدروجيــن لا تصــدر منه أي انبعاثات مــن أنبوب العادم، فبخار الماء هو المنتج الثانوي الوحيد لاحتراقه. يخزن وقود الهيدروجيــن إما كغاز مضغوط، أو كســائل. ويعتبر احتراق وقوده في حد ذاته صديقاً للبيئة، فلا تنتج منه أي غازات دفيئة ثانوية ضارة. ومع ذلك، مثل الطاقة الكهربائية، تعزى معظم التأثيرات البيئية الإجمالية له إلى مصدر إنتاجه. ويصنــف وقوده عادة وفق اللون للدلالة على مصدره. فمثلاً، يطلق على الغاز المولد من مصادر متجددة مصطلح الهيدروجين ، وينتج من خلال عملية التحليل Green hydrogen الأخضر ، والتي تتضمن فصل ذرات الهيدروجين Electrolysis الكهربائي والأكسجين المكونة للماء عن بعضها باستخدام تيار كهربائي، يمكن بعد ذلك تخزين ذرات .%75 - 70 وتبلغ كفاءتها ما بين الغاز الحرة الناتجة واســتعماله في بعض المركبات ووسائل النقل كوقود. لكن وقود الهيدروجين الشــائع يأتي من مصادر تســتخدم الوقود الأحفوري، أو غــازات الدفيئة مثل الميثان، لاستخراجه كوقود، ومن ثم فهي ليست مستدامة تماماً. الهدروجيــن أيضاً ليس أفضل أنــواع الوقود المتوفرة كفاءة. من %35 فعند انتاجه من خلال التحليل الكهربائي، يفقد نحو - ْ س 252 الطاقة. في شــكله السائل، كما ويجب تخزينه عند لمنعه من التبخر، مما يعني أنه يجب إنفاق طاقة كبيرة للحفاظ على درجة الحرارة تلك. أنواع الهيدروجين ورغم أن غــاز الهيدروجين عديم اللــون، إلا إنه وبالاعتماد على مصادر الطاقة المستعملة في عمليات إنتاجه، فقد جرى وسم كل طريقة بلون معين للدلالة عليها، إذ تمثل هذه الألوان مؤشــر أساسي، أو أسماء وصيغة تستخدم في صناعة الطاقة للتفرقة مــا بين أنواع الهيدروجين المنتج، وبالتالي فإن: نوع الإنتــاج، والمادة الخام وتأثيرها على البيئة، ومصادر الطاقة المستعملة في عملية الإنتاج، تدلل جميعاً على اللون. ويتم إنتاج الغاز من عدة مصادر مختلفة وبعدة أساليب علمية وصناعيــة، وبكل مصدر طريقة انتــاج عملية مختلفة. ولعل الطريقتان الأكثر انتشاراً هما إعادة تشكيل غاز الميثان بالبخار، وفيما يلي شــرح عام electrolysis وتحليــل الماء كهربائياً وموجز لأنواع الغاز المنتج: أكثر أنواع الهيدروجين ملائمة للبيئة، : green - الأخضر 1 ويعتبر وقود عالمي خفيف وعالي الكفاءة، ويتم الحصول عليه من مصادر غير أحفورية، وينتج باستخدام الطاقة الكهربائية النظيفة من مصادر طاقة متجددة فائضة، مثل قوة الطاقة الشمسية، وعنفات الرياح، وذلك من خلال عملية تحليل المياه كهربائياً. ويســتخدم عادة تفاعــل كهروكيميائي في عملية تحليل المياه، لفصلها لمكوناتها الأساسية من الهيدروجين والاكسجين، وينطلق ���� ������ ����� 471.indd 31 8/31/24 7:00 PM