أرخص طريقة لإنتاج الهيدروجين الأزرق عبر تقنية جديدة

دينا قدري

2023-05-29

0 2٬247

تتنافس الشركات العالمية على تقديم طرق مبتكرة من شأنها توفير أرخص طريقة لإنتاج الهيدروجين الأزرق، وسط التوجه العالمي نحو خفض الانبعاثات وإزالة الكربون من مختلف القطاعات، تحقيقًا لأهداف الحياد الكربوني لإنقاذ كوكب الأرض من ظاهرة الاحتباس الحراري التي تهدد الجميع.

وقد كُشِف مؤخرًا عن تقنية متطورة جديدة لإنتاج الهيدروجين الأزرق -المصنوع من الغاز الطبيعي- ستكون قادرة على احتجاز أكثر من 99% من ثاني أكسيد الكربون.

تقنية "8 آر إتش 2" الجديدة قدّمتها شركة "8 ريفرز" الأميركية، التي وصفتها بأنها "علامة فارقة في التزامنا المستمر بمكافحة تغير المناخ وتحقيق غد أنظف، اليوم"، وفق ما جاء في بيان صحفي اطّلعت عليه منصة الطاقة المتخصصة.

وتتقدم الشركة الآن في تصميم مصنع تجريبي على نطاق تجاري، ومن المتوقع اختيار الموقع بحلول نهاية العام الجاري (2023)، بعد فوزها باستثمار بقيمة 100 مليون دولار أميركي من مجموعة "إس كيه" الكورية الجنوبية في مارس/آذار المنصرم.

تقنية جديدة لإنتاج الهيدروجين الأزرق

"8 ريفرز" هي شركة تأسست في الأصل لتسويق تصميم مخترعها الرئيس "رودني ألام"، لمحطات توليد الكهرباء العاملة بالغاز عديمة الانبعاثات.

دورة "ألام" -التي شارك في اختراعها- تحرق الغاز الطبيعي بالأكسجين، وتنتج تيارًا عالي الضغط من ثاني أكسيد الكربون "فوق الحرج" يمكن استعماله لتوليد الكهرباء داخل النظام.

ويمكن احتجاز الكمية الصغيرة من ثاني أكسيد الكربون التي تخرج من الدورة خلال كل جولة، بسهولة، بسبب ضغطها ونقاوتها، وفق ما نقلته منصة "هيدروجين إنسايت" (Hydrogen Insight).

بالمثل، عملية "8 آر إتش 2" لإنتاج الهيدروجين الأزرق تستعمل ثاني أكسيد الكربون، وتعيد تدويره عن طريق "احتراق يعمل بالأكسجين".

إذ يُضاف الأكسجين، و"جهاز إعادة تشكيل الحمل الحراري بثاني أكسيد الكربون"، الذي يأخذ الغاز الطبيعي وثاني أكسيد الكربون الساخن والبخار من جهاز الاحتراق لتشكيل غاز اصطناعي، وهو خليط من أول أكسيد الكربون والهيدروجين يُفصَل لاحقًا.

ويُستخرج ثاني أكسيد الكربون الساخن "باستعمال نظام خاص بفصل ثاني أكسيد الكربون قائم على التبريد"، وفقًا لموقع الشركة.

ويوضح الرسم البياني التالي -الذي أعدّته منصة الطاقة المتخصصة- أنواع الهيدروجين حسب طريقة الإنتاج:

أنواع الهيدروجين

أرخص طريقة لإنتاج الهيدروجين الأزرق

أكدت شركة "8 ريفرز" أن تقنيتها لإنتاج الهيدروجين الأزرق "أرخص وأنظف من أساليب إعادة تشكيل الميثان بالبخار التقليدية التي تطلق أيضًا كل ثاني أكسيد الكربون لديها".

وأوضحت أنها طورت الكفاءة الحرارية لتحسين معدلات التحويل، والحدّ الأدنى من متطلبات الكهرباء، ومعدل احتجاز ثاني أكسيد الكربون المرتفع عند التركيز العالي وضغط خط الأنابيب، مقارنةً بالطرق الأخرى لإنتاج الهيدروجين من الغاز، مثل إعادة تشكيل غاز الميثان بالبخار وإعادة التشكيل الحراري الذاتي.

بالإضافة إلى تأكيد معدل احتجاز الكربون بنسبة 99%، تتمتع أرخص طريقة لإنتاج الهيدروجين الأزرق أيضًا بكفاءة إجمالية تزيد عن 80% من حيث نسبة الغاز إلى الهيدروجين المحتملة، مقارنةً بنحو 65-75% بالنسبة لإعادة تشكيل غاز الميثان بالبخار.

تستهدف معظم تقنيات احتجاز الكربون القائمة على الهيدروجين الأزرق، معدلات احتجاز في نطاق 90-96% اعتمادًا على طريقة إنتاج الهيدروجين، مع عَدِّ إعادة التشكيل الحراري الذاتي الأفضل في فئته لإنتاج تيارات ثاني أكسيد الكربون المركزة عالية الضغط، والتي يمكن فصلها بسهولة عن الهيدروجين.

يصعب احتجاز ثاني أكسيد الكربون من عملية إعادة تشكيل غاز الميثان بالبخار الأكثر كفاءة، لأنه في حين يمكن احتجاز 60% من ثاني أكسيد الكربون بسهولة، فإن الـ 40% المتبقية توجد في غاز المداخن، والذي يخرج تحت ضغط منخفض عند درجة حرارة عالية، ويحتوي على غازات أخرى مثل الأكسجين، ما يجعل من الصعب احتجاز ثاني أكسيد الكربون دون الحاجة إلى مزيد من عمليات الاحتراق التي تتطلب طاقة باهظة.

وأضافت الشركة أن تقنيتها قد جرى التحقق منها من قبل شركة فلور الهندسية المستقلة.

إنتاج أمونيا منخفضة الكربون

يمكن أيضًا تحويل الهيدروجين منخفض الكربون إلى أمونيا منخفضة الكربون للغاية، والتي يمكن استعمالها للأسمدة الخالية من الكربون، والوقود البحري الخالي من الكربون، وبوصفها وقودًا خامًا خاليًا من الكربون، لتحلّ محلّ الفحم في البنية التحتية القائمة للكهرباء.

وتُخزّن الأمونيا بسهولة بكميات كبيرة تحت عمليات ضغط متواضعة، ولديها شبكة توزيع عالمية قائمة، وهي أسهل في النقل من الهيدروجين.

يمكن -بسهولة- "تكسير" الأمونيا وتحويلها إلى هيدروجين بعد وصولها إلى المستعمِل النهائي لها، بحسب المعلومات التي رصدتها منصة الطاقة المتخصصة.

ستوفر الأمونيا المنتجة بتقنية "8 آر إتش 2" مصدرًا قابلًا للنقل منخفض الكربون من الهيدروجين، وهو حلّ منخفض التكلفة وقابل للتطوير، لتسريع الانتقال العالمي إلى الحياد الكربوني.

وقال الرئيس التنفيذي لشركة 8 ريفرز، كام هوزي: "نحن ملتزمون بتسريع التحول العالمي إلى مشهد الطاقة المستدامة"، وفق ما جاء في البيان.

وأضاف: "هذا الاختراق في تكنولوجيا الهيدروجين هو شهادة على التزامنا بالابتكار ورعاية البيئة.. نحن متحمسون للتعاون مع الشركاء وأصحاب المصلحة لنشر تقنية 8 آر إتش 2 في جميع أنحاء العالم، ودفع الانتقال إلى الحياد الكربوني على نطاق عالمي".

موضوعات متعلقة..

اقرأ أيضًا..