تقنية مصرية لإنتاج الهيدروجين الأخضر وتخزينه بكفاءة 63% (صور)

اعتمادًا على مواد محلية الصنع وبتكلفة قليلة

داليا الهمشري

2024-07-17

0 1٬078

تقنية حديثة لإنتاج الهيدروجين الأخضر في مصر — الفريق البحثي المصري صاحب تقنية إنتاج الهيدروجين الأخضر

يتصدّر إنتاج الهيدروجين الأخضر اهتمامات دول العالم كافةً، في محاولة لمواكبة تطورات سوق الطاقة المُتعطشة بشدة لهذا الوقود النظيف؛ ما دفع الباحثين لوضع عدة سيناريوهات واختبار مواد مختلفة لضمان التوسع في هذا القطاع وتحقيق الجدوى الاقتصادية المطلوبة.

وفي هذا السياق، تستعرض منصة الطاقة المتخصصة (مقرها واشنطن) تفاصيل تقنية حديثة توصل إليها فريق طلابي مصري من كلية الهندسة بجامعة هليوبوليس، لإنتاج هيدروجين أخضر من خلال تصنيع محلل كهربائي قلوي، ثم تخزينه بالاعتماد على مواد محلية الصنع وبتكلفة معقولة.

يتكوّن الفريق البحثي من 4 طلاب في برنامج هندسة الطاقة بالجامعة، وهم: أحمد وجيه ومروان الدمياطي وفرح يحيى ومحمد التلاوي، تحت إشراف الأستاذ المساعد في هندسة القوى الكهربائية والطاقة المتجددة بجامعة هليوبوليس، رئيس الفرع المصري للإلكترونيات الصناعية التابعة لمعهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات (IEEE)، الدكتور هادي حبيب فايق.

وتكثّف مصر جهودها لتنفيذ إستراتيجيتها لتوطين صناعة الهيدروجين الأخضر؛ إذ أعلنت في يونيو/حزيران 2024 توقيع عدد من الاتفاقيات مع مطورين أوروبيين، لإنتاج الهيدروجين الأخضر والأمونيا الخضراء، باستثمارات 66 مليار دولار.

مصر توقع صفقات هيدروجين وأمونيا بـ66 مليار دولار في 24 ساعة

توليد الكهرباء باستعمال الهيدروجين

يقول الدكتور هادي حبيب، إن الهيدروجين يعمل بمثابة ناقل للطاقة النظيفة، فضلًا عن إمكاناته الهائلة في توليد الكهرباء وخفض الانبعاثات الكربونية بقطاعات مختلفة مثل النقل والصناعة.

وأضاف حبيب، في تصريحات خاصة إلى منصة الطاقة، أن التحليل الكهربائي القلوي يُعد من أفضل الطرق لإنتاج الهيدروجين؛ نظرًا إلى أنه يقدم مزايا كبيرة من حيث قابلية التوسع وتحقيق الجدوى الاقتصادية.

وأشار إلى أن اعتماد المشروع المصري على استعمال المواد المستدامة والعمليات الصديقة للبيئة يُعد أمرًا بالغ الأهمية لضمان الفوائد البيئية في أثناء عملية إنتاج الهيدروجين الأخضر.

وأوضح أن الفريق البحثي توصّل إلى نظام مبتكر لإنتاج الهيدروجين الأخضر باختبار مواد مختلفة وتجربة سيناريوهات إنتاج متعددة للوصول إلى أفضل الطرق لإنتاج الهيدروجين الأخضر، وابتكار نظام تخزين جديد.

استعمال طاقة الرياح

يقول الدكتور هادي حبيب، في تصريحاته إلى منصة الطاقة، إن الفريق الطلابي اعتمد في تغذية النظام المُنتج للهيدروجين على توربين لطاقة الرياح صُنع محليًا.

وأشار إلى تصنيع الشفرات من مادة بولي كلوريد الفاينيل PVC، بطول 1.8 مترًا، مع مولد بقدرة 1200 واط متصل بنظام تغيير سرعات بنسبة 3:1، ويبلغ ارتفاع المحور 3.2 مترًا.

ووقع اختيار الفريق البحثي على مادة بولي كلوريد الفاينيل -مادة بلاستيكية منتشرة وكثيرة الاستعمال- نظرًا إلى كثافتها العالية نسبيًا، وقدرتها على تحمل السرعات المختلفة، كما أنها من أكثر المواد استعمالًا في الصناعات الكيميائية.

وبعد إجراء العديد من التجارب، وجد الفريق البحثي أن الاختيار الأمثل لتصنيع مولد الهيدروجين يعتمد على استعمال هيدروكسيد الصوديوم للإلكتروليت بتركيز 5.33%، والجهد المستمر بقدرة 14.5 فولت والتيار 14.2 أمبير، بالإضافة إلى استعمال ألواح 316 من الفولاذ المقاوم للصدأ -نظرًا إلى أنها الأكثر توافرًا بأسعار معقولة- بمساحة سطحية تبلغ 400 سنتيمتر مكعب.

كما اعتمدت التجربة على استعمال 5.4 لترًا من الماء العذب ووضعه في وحدة تنقية، باستعمال مادة هلام السيليكا لتصريف كل الرطوبة الموجودة في النظام بعد اتباع طريقة التطهير (لتصفية الماء من أي غاز غير الهيدروجين) لضمان أقصى مستوى من النقاء للهيدروجين المُنتج.

كما صُمم خزان لتنفيذ المشروع بضغط 150 بارًا، وكان ذلك الخيار الأكثر أمانًا في الاستعمال مع أقل نسبة تسرب، بجانب كونه الأكثر استعمالًا في السوق المصرية.

ونتجت عن تجارب التشغيل القدرة على توليد أكثر من 60 لتر هيدروجين أخضر في الساعة، وتخزينه بكفاءة تصل إلى 63%.