تمكّن طلاب هولنديون من إحراز تقدم مهم لإجراء تجارب آمنة على الهيدروجين المسال؛ نظرًا إلى الأهمية المتزايدة التي يحظى بها الوقود بوصفه عنصرًا أساسيًا في البنية التحتية للطاقة المستدامة.
ووفق التفاصيل التي اطّلعت عليها منصة الطاقة المتخصصة (مقرّها واشنطن)، تمتلك المنظمة الهولندية للبحوث العلمية التطبيقية (TNO) الخبرة والبنية التحتية اللازمة لإجراء اختبارات على نطاق ضيق باستعمال الهيدروجين.
ونجح طلاب من مؤسسة إيرودلفت غير الربحية (AeroDelft) -التي يديرها ويملكها طلاب جامعة دلفت التقنية بالكامل- في الاستفادة من هذه الإمكانات، من خلال إقامة منشأة اختبار جديدة.
وستتمكن المنظمة الهولندية للبحوث العلمية التطبيقية من إجراء مزيد من الاختبارات الدقيقة في المنشأة الجديدة، ما يمثل طفرة هائلة في القطاع.
تطبيقات مختلفة للهيدروجين المسال
يُعد "إيرودلفت" أول فريق طلابي في العالم يُنشئ نظام دفع كهربائي متكامل صغير الحجم للطائرات التي تعمل بالهيدروجين المسال؛ وقد اختُبر النظام تحت إشراف المنظمة الهولندية للبحوث العلمية التطبيقية، في موقعها المُجهز خصيصًا لتجارب الهيدروجين المسال.
ووفق التفاصيل لدى منصة الطاقة المتخصصة، كانت النتيجة ابتكار مروحة دفع تعمل بنجاح بالكهرباء من خلية وقود، وتُغذى بالهيدروجين المسال المُتبخر؛ ما يُعد إنجازًا مهمًا بالنسبة للفريق وللمنظمة الهولندية للبحوث العلمية التطبيقية.
ويقول مدير المشروع المشارك في برنامج الاختبار جوك لويتن: "لقد أثبتنا إمكاناتنا من خلال مختبر الاختبار الجديد المتخصص التابع لنا".
وأضاف: "تحظى تجربة إيرودلفت باهتمام كبير، لكننا نختبر -أيضًا- العديد من التطبيقات الأخرى التي تتضمن الهيدروجين المسال، مثل النقل والدفع البحري، والتخزين الصناعي، وتطبيقات الدفاع".
وأشار إلى أنهم تمكنوا من إجراء هذه الاختبارات بفضل مرونة إعدادات الاختبار؛ موضحًا أن الميزة الرائعة هي أن وحدات المنظمة الهولندية للبحوث العلمية التطبيقية المختلفة يمكنها العمل معه، بما في ذلك التنقل والبيئة المبنية، والدفاع، والسلامة والأمن، وتحول الطاقة.
منشأة لاختبار الهيدروجين المسال
وفق تقرير منظمة الأقطار العربية المصدرة للبترول "أوابك"، الذي حصلت عليه منصة الطاقة المتخصصة، فإن الهيدروجين المسال هو هيدروجين جرى تبريده وإسالته حتى 253 درجة مئوية تحت الصفر، لتقليص حجمه بما يعادل 1 إلى 800 من حجمه وهو في الحالة الغازية.
وعلى سبيل المقارنة، فإن الغاز الطبيعي المسال الذي يُسال عند 162 درجة مئوية تحت الصفر يعادل نحو 1 إلى 600 من حجمه، وهو في الحالة الغازية، أيّ إن عملية إنتاج الهيدروجين المسال تسهم في تقليص حجمه بشكل أكبر من الغاز المسال.
ومن ثم، تتطلب الاختبارات باستعمال الهيدروجين المسال، إجراءات سلامة وبنية تحتية وخبرة استثنائية، نظرًا إلى الانخفاض الشديد في درجة حرارته وقابليته للاشتعال، وفق التفاصيل لدى منصة الطاقة المتخصصة.
وصُمم موقع اختبار المنظمة الهولندية للبحوث العلمية التطبيقية لإجراء تجارب على الهيدروجين المسال، بما في ذلك اختبار المحركات والصمامات والخزانات المركبة وخطوط الأنابيب.
ويُعد مرفق الاختبار الحالي صغير الحجم، ولكنه يُمثل خطوة أولى مهمة؛ إذ تعمل المنظمة الهولندية للبحوث العلمية التطبيقية مع شركائها لاستكشاف كيفية نمو المرافق بما يتماشى مع الطلب.
ويقول أخصائي حلول سلامة العمليات والمشارك في الاختبارات التجريبية جون زيفينبيرغن: "هنا يمكننا تخزين الهيدروجين المسال بأمان، وإجراء الاختبارات في بيئة مُتحكم بها، حيث يمكن للعملاء مراقبة العملية".
وتابع: "المنشأة مُجهزة بتدابير سلامة مُتقدمة، تشمل كشف التسربات، والتهوية المُتحكم بها، ومدخنة تهوية خاصة لإطلاق أي غاز مُتسرب بأمان على ارتفاعات عالية.. لا تتسرب أي نفحة هيدروجين واحدة دون قصد".
مزايا منشأة الاختبار الجديدة
أجرت المنظمة الهولندية للبحوث العلمية التطبيقية اختبارات سابقة بالتبريد العميق باستعمال النيتروجين المسال، إذ وصلت درجات الحرارة إلى 196 درجة مئوية تحت الصفر، وذلك -مثلًا- لاختبار أنابيب الغاز المسال.
ومع منشأة اختبار الهيدروجين المسال الجديدة، تخطو المنظمة الهولندية للبحوث العلمية التطبيقية خطوة أبعد.
وبالنسبة لطلاب إيرودلفت، كان من الضروري اختبار نظام الدفع المبتكر الخاص بهم باستعمال الهيدروجين المسال في ظروف واقعية؛ ما يُمثل تحديًا فريدًا من حيث التقنية والسلامة، مثل التخزين عند درجة حرارة 253 درجة مئوية تحت الصفر والتسخين المُتحكم فيه إلى درجة حرارة الغرفة.
وسبق للفريق اختبار النظام باستعمال الهيدروجين في صورته الغازية، ولكن كان من الضروري إجراء اختبار باستعمال الهيدروجين المسال، للتحقق من صحة سلسلة الطاقة الكاملة -من التخزين إلى توليد الكهرباء- في ظروف واقعية.
وتمكنوا من إجراء هذا الاختبار بأمان في منشأة الاختبار المتخصصة التابعة للمنظمة الهولندية للبحوث العلمية التطبيقية، بحسب التفاصيل التي اطّلعت عليها منصة الطاقة المتخصصة.
واستفاد فريق الحركة المائية في جامعة دلفت للتقنية أيضًا من منشأة الاختبار؛ إذ يُعد القارب الذي بناه الطلاب مُجهزًا بخزان تبريد مُصمم خصيصًا للتخزين الآمن للهيدروجين المسال.
وخلال مرحلة التحضير، جرى التحقق من جودة بناء الخزان وتكامله مع نظام الطاقة باستعمال مرافق وخبرات المنظمة الهولندية للبحوث العلمية التطبيقية في يبنبورغ.
موضوعات متعلقة..
- إنجاز جديد في تخزين الهيدروجين المسال لتشغيل الطائرات
- 3 خبراء: تصدير الهيدروجين المسال نقلة نوعية لـ"عُمان".. وفرص واعدة لدول الشرق الأوسط
- الهيدروجين المسال.. تكلفة التصدير وفرص الدول العربية (دراسة حصرية من أوابك)
اقرأ أيضًا..
- خبير يكشف أوهام بريطانيا: تظن أنها ستقود العالم للتخلي عن النفط والغاز (تقرير)
- واردات الاتحاد الأوروبي من الغاز عبر الأنابيب تتراجع 10% في 7 أشهر
- أمين عام أوابك: الطاقة النووية العربية واعدة.. ويتحدث عن 3 دول
- محطات شحن السيارات الكهربائية تُلوث الهواء.. دراسة تكشف نتائج صادمة
المصدر:
