خلايا وقود الهيدروجين.. ابتكار يمنح الحياة على القمر أملًا جديدًا (فيديو)
دينا قدري
اتّخذت خلايا وقود الهيدروجين أهمية جديدة، بعد أن أعلنت شركة عالمية خططها لنقل التكنولوجيا إلى سطح القمر، لدعم حياة بشرية مستدامة.
ووفق بيان صحفي حصلت عليه منصة الطاقة المتخصصة (مقرّها واشنطن)، أعلنت شركة صناعة السيارات اليابانية هوندا (Honda) اعتزامها اختبار نظام التحليل الكهربائي للماء تحت ضغط تفاضلي عالٍ في محطة الفضاء الدولية (ISS).
ويُعد هذا المشروع جزءًا من رؤية هوندا لنظام خلايا وقود متجددة، يُمكن أن يُوفّر تخزينًا متقدمًا للطاقة، قادرًا على دعم الحياة البشرية على سطح القمر.
وتتعاون هوندا مع شركتي سييرا سبيس (Sierra Space) وتك ماسترز (Tec-Masters) الأميركيتين لتنفيذ هذا المشروع.
تقنية هوندا في الفضاء
تهدف شركة هوندا اليابانية إلى إثبات قدرة نظامها على توفير كهرباء مستمرة وأكسجين قابل للتنفس في الفضاء، باستعمال الطاقة الشمسية والماء فقط.
وتُوظّف هوندا عقودًا من الخبرة في تكنولوجيا خلايا وقود الهيدروجين لتطوير نظام خلايا وقود متجددة، يُعرف باسم نظام الطاقة المتجددة الدائرية، الذي سيُنتج الأكسجين والهيدروجين والكهرباء باستمرار، وهي 3 عناصر أساسية لاستدامة الحياة في البيئات القاسية خارج الأرض.
وتتوقّع الشركة اليابانية أن يكون نظام الطاقة المتجددة الدائرية جزءًا من البنية التحتية اللازمة لاستدامة سكن البشر على سطح القمر، مستفيدًا من الموارد المتاحة من ضوء الشمس والماء.
ومن خلال تحسين أداء نظام الطاقة المتجددة الدائرية، يُمكن تحسين خلايا الوقود المتجددة الطويلة العمر، التي يُمكن استعمالها بوصفها مصدر طاقة قابلًا للتطوير ونظيفًا ومتجددًا في الفضاء وعلى الأرض.
ومع احتدام السباق العالمي نحو ترسيخ الوجود البشري على القمر، قد يكون نظام خلايا الوقود من هوندا حاسمًا في تحويل الخيال العلمي إلى نجاح علمي.
نظام الطاقة المتجددة الدائرية
خلال اليوم القمري، عندما يستقبل القمر ضوء الشمس، يستعمل النظام الطاقة الشمسية لتشغيل عملية التحليل الكهربائي.
ويُقسّم هذا النظام الماء -الذي يُعتقد وجوده في تربة القمر- إلى هيدروجين وأكسجين.
وأوضحت شركة هوندا، في بيانها، أنه "خلال النهار القمري، سيستعمل النظام الكهرباء المولدة من الشمس لتشغيل العملية.. ثم سيُنتِج نظام التحليل الكهربائي للماء تحت ضغط تفاضلي عالٍ الخاص بهوندا، الهيدروجين والأكسجين من الماء".
وعندما ينتقل القمر إلى ليله الذي يستمر نحو 14 يومًا، يختفي ضوء الشمس؛ وللحفاظ على أنظمة دعم الحياة خلال هذه المدّة، تبدأ خلية الوقود المتجددة من هوندا العمل، بحسب ما أفادت به منصة "إنترستينغ إنجينيرينغ" (Interesting Engineering).
وتستعمل هذه الخلية الهيدروجين والأكسجين المُخزّنين لإنتاج الكهرباء، في حين يُحتفظ ببعض الأكسجين للتنفس.
وأضافت الشركة في بيانها: "خلال الليل القمري، عندما لا يتلقى القمر ضوء الشمس، سيستعمل رواد الفضاء بعض الأكسجين للتنفس. سيستعمل نظام خلية وقود هوندا الأكسجين المتبقي، إلى جانب الهيدروجين المُنتَج خلال النهار القمري، لتوليد الكهرباء".
وتُنتج هذه العملية أيضًا الماء بوصفه منتجًا ثانويًا، الذي تخطط هوندا لإعادة تدويره إلى حلقة التحليل الكهربائي، ما يجعله نظامًا مغلق الدورة، فعّالًا ونظيفًا وقابلًا للتطوير للتطبيقات الفضائية والأرضية على حدٍ سواء.
وتُشبه هذه العملية كيفية عمل نظام الطاقة الشمسية المنزلية على الأرض، حيث يجري تسخير الكهرباء الشمسية خلال النهار، وتُخزّن الطاقة الزائدة في بطاريات الكهرباء المنزلية لتوفير الطاقة طوال الليل، بحسب ما جاء في البيان الذي اطّلعت عليه منصة الطاقة المتخصصة.
ويوضح الفيديو التالي -الذي نشرته شركة هوندا- نقل تقنية خلايا وقود الهيدروجين على سطح القمر:
نظام خلايا وقود الهيدروجين
طوّرت هوندا نظامها المتطور للتحليل الكهربائي للماء، الذي صممته لدعم العمليات الطويلة المدى على القمر، مع إعطاء الأولوية للكفاءة والموثوقية.
ويُلبي تصميم النظام الخفيف الوزن والمدمج الحاجة الماسة إلى خفض تكاليف النقل في عمليات التطوير القمري.
بالإضافة إلى ذلك، نظرًا إلى عدم استعمال النظام للضغط الميكانيكي، تقلّ احتياجات الصيانة؛ ما يُعزز موثوقيته في المهام الطويلة المدى.
ومن خلال تمكينه من تخزين الغاز العالي الضغط في حاويات أصغر، يُقلل النظام أيضًا من الحاجة إلى نقل وإدارة أعداد كبيرة من الخزانات.
للتأكد من عمل التقنية خارج نطاق الجاذبية الأرضية، تخطط هوندا لاختبار المكون الأساسي لنظام التحليل الكهربائي على متن محطة الفضاء الدولية.
وستكون شركة سييرا سبيس الجهة الرئيسة المُتكاملة للمهمة، حيث ستدير النقل عبر طائرتها الفضائية دريم تشيسر؛ في حين ستكون شركة تك ماسترز خبيرة تكنولوجيا محطة الفضاء الدولية.
ووفق المعلومات التي اطّلعت عليها منصة الطاقة المتخصصة، حصلت طموحات هوندا الفضائية على دفعة قوية مع تأسيس قسم تطوير الفضاء التابع لها في شركة هوندا الأميركية أواخر عام 2024.
وتهدف هذه الوحدة الجديدة إلى تسريع التعاون مع شركات ووكالات الفضاء الأميركية، بما في ذلك وكالة ناسا.
ويعمل الفريقان الأميركي والياباني الآن بصورة وثيقة لتسخير تقنيات هوندا الأساسية في البعثات القمرية ضمن برنامج أرتميس، الذي يمثّل مبادرة تقودها الولايات المتحدة، واليابان شريك رئيس فيها.
ووصفت هوندا المبادرة بأنها دليل على "التزامها بتعزيز مستقبل مستدام من خلال التكنولوجيا الرائدة والتعاون".
موضوعات متعلقة..
- الكشف عن أكبر محطة كهرباء تعمل بخلايا وقود الهيدروجين في العالم
- خلايا وقود الهيدروجين تشغل رافعة جسرية لأول مرة في العالم (صور)
- أول يخت فاخر يعمل بخلايا وقود الهيدروجين في العالم.. تجربة ساحرة
اقرأ أيضًا..
- أرامكو تخفّض أسعار بيع النفط السعودي إلى آسيا.. الأقل خلال 4 أشهر
- حكم تاريخي بتغريم شركة نفط وغاز شهيرة 745 مليون دولار
- 3 دول عربية تقترب من تدشين مشروعات هيدروجين ضخمة
- اكتشاف معادن أرضية نادرة ضخمة.. باحتياطيات تتجاوز 20 مليون طن
المصادر:
- تقنية خلايا وقود الهيدروجين على سطح القمر من الموقع الرسمي لشركة هوندا.
- معلومات إضافية عن تقنية خلايا وقود الهيدروجين من منصة "إنترستينغ إنجينيرينغ".
