إنتاج الهيدروجين بدعم مفاعل نووي متطور.. خطوة يابانية فريدة عالميًا
هبة مصطفى
تعتزم اليابان إنتاج الهيدروجين بطريقة مبتكرة تُعدّ الأولى من نوعها عالميًا، في إطار مساعي الدولة الآسيوية لخفض الكربون وتحقيق الحياد الكربوني عبر نشر المزيد من التقنيات النظيفة.
وتوسعت دول آسيوية مؤخرًا في إنتاج الهيدروجين وتطويره؛ لنشر استعماله في النقل وتوليد الكهرباء ودمجه في التطبيقات الصناعية، ما يؤدي في نهاية الأمر إلى خفض الانبعاثات.
ووفق متابعة منصة الطاقة المتخصصة (مقرّها واشنطن) لتقنيات الهيدروجين الحديثة، تتطلّع طوكيو لبناء أول منشأة تنتج الوقود النظيف تستفيد من مفاعل نووي متقدم يعتمد على الحرارة العالية المكتسبة من الغازات الخاملة.
ويُطلق على المفاعل -المطوّر من قِبل الوكالة اليابانية للطاقة الذرية- مفاعل الغاز عالي الحرارة (إتش تي جي آر HTGR).
إنتاج الهيدروجين بحرارة المفاعل النووي
تتجه اليابان إلى إنتاج الهيدروجين بالاستفادة من الحرارة العالية التي يولّدها المفاعل النووي، لدفع تفاعلات فصل جزيئات الماء إلى هيدروجين وأكسجين.
وبهذه الطريقة يُنتَج الوقود دون إطلاق انبعاثات ثاني أكسيد الكربون في أول منشأة من نوعها عالميًا، وفق ما نشره موقع إنترستنج إنجينيرنج.
ويُعرف هذا النوع من الهيدروجين في هذه الحالة بـ"الهيدروجين الأصفر"، إذ عادة يصنّف العلماء والمعنيون الوقود بألوان مختلفة وفق طريقة إنتاجه.
ويُطلق على الهيدروجين المنتج بكهرباء الطاقة المتجددة "هيدروجين أخضر"، والمعتمد في إنتاجه على الغاز الطبيعي "هيدروجين أزرق"، أما الهيدروجين المنتج من الوقود الأحفوري فيُعد "رماديًا".
وباستعمال الطاقة النووية النظيفة وحرارة مفاعل الغاز في فصل جزيئات الماء والحصول على الهيدروجين، يمثّل المفاعل الجديد وسيلة مستدامة في إنتاج الوقود دون استهلاك عالٍ للطاقة والوقود الأحفوري الملوّث للبيئة.
ويبدو أن اليابان على مشارف نقلة نووية نوعية رغم تداعيات زلزال 2011 الذي دمّر عددًا من مفاعلات محطة فوكوشيما، إذ من المقرر مراجعة الهيئات المعنية خطة عمل منشأة الهيدروجين الجديدة خلال وقت قريب، لضمان اعتبارات السلامة ومستقبل الهيدروجين.
ووفق إطار تطوير المشروع الزمني، يُرجح إصدار الموافقات خلال العام الجاري 2025، تمهيدًا لبدء البناء العام المقبل، وانطلاق الإنتاج نهاية العقد قبل طرح التقنية تجاريًا نهاية العقد المقبل.
مفاعل الحرارة النووي
يختلف مفاعل الحرارة النووي المطوّر في اليابان -والمصنّف من الجيل الرابع- عن أنواع المفاعلات الأخرى، العاملة بالماء الثقيل والمضغوط.
ويستعمل المفاعل غاز الهيليوم للتبريد والاحتفاظ بالحرارة العالية، مدعومًا بالسيراميك والخزف والهيليوم لتعزيز عملية الانشطار وتوليد الحرارة، وهو الأنسب لتشغيل محطات إنتاج الهيدروجين، حسب معلومات نشرها موقع وزارة الطاقة الأميركية.
وتُوصف تقنية المفاعل بأنها امتداد لمسيرة تطور تصميمات المفاعلات النووية، خاصة مع تعزيزه بغاز الهيليوم لتوفير درجات حرارة عالية يمكن الاستفادة منها.
وتعمل المفاعلات التقليدية بدرجات حرارة تلامس 572 فهرنهايت، لكن مفاعل غاز الهيليوم تزيد درجة حرارته على 1472 فهرنهايت، وقد تصل في بعض الأوقات إلى 1598 فهرنهايت، ما ينعكس إيجابًا على إنتاج الهيدروجين وتوليد الكهرباء.
ومن المقرر ربط منشأة الهيدروجين بالمفاعل عبر خطوط أنابيب، لنقل غاز الهيليوم والاستفادة من الحرارة في إنجاح تفاعل الماء والميثان.
وقال مسؤول مشروع المفاعل الغازي عالي الحرارة نارياكي ساكابا، إن الوكالة تعكف على تطوير تقنيات المفاعلات الجديدة لضمان الصدارة العالمية.
موضوعات متعلقة..
- إنتاج الهيدروجين من الطاقة النووية.. ثورة صامتة قد ترى النور خلال 10 سنوات
- حرق الهيدروجين مع الغاز لتشغيل محطات الكهرباء.. توجّه جديد لأوكيناوا اليابانية
- الطاقة النووية في اليابان أمام تحدٍ جديد.. تأجيل مفاعل بقدرة 1100 ميغاواط
اقرأ أيضًا..
- واردات النفط الأميركية من 5 دول عربية تتجاوز 17 مليار دولار عام 2024
- مسؤول: اكتشافات الغاز في المغرب ليست من الطراز العالمي
- هل تقطع مصر الكهرباء في الصيف؟.. 6 مليارات دولار قد تحل الأزمة (خاص)
المصادر:
- تفاصيل أول محطة هيدروجين في العالم تعمل بدعم مفاعل نووي عالي الحرارة، من إنترستنج إنجينيرنج.
- معلومات عن مفاعل الغاز عالي الحرارة، من موقع وزارة الطاقة الأميركية.
