نجاح دمج الهيدروجين الفيروزي المنتج بالبلازما في "محطة كهرباء الذروة"
هبة مصطفى
خاضت شركتان تجربة فريدة من نوعها باستعمال الهيدروجين الفيروزي، بهدف خفض الكربون وإزالته من بعض الصناعات دون الاصطدام بتحدّي نقص البنية التحتية المؤهلة.
وأُنجِزت التجربة على مسارين متوازيين: إنتاج الهيدروجين بتقنية مبتكرة تخفض الانبعاثات، ودمجه في محطة كهرباء لا تواجه ضغطًا في الطلب.
ونُفِّذت عملية دمج الهيدروجين في محطة بريغ (Brigg) للكهرباء، وهي منشأة يطلق عليها "محطة ذروة" لتشغيلها خلال أوقات الطلب المرتفع فقط.
وتعاونت شركة سنتريكا (Centrica) وهايروك (HiiROC) البريطانيتان في إنجاز عملية الدمج بين المسارين السابق ذكرهما، وفق تفاصيل تابعتها منصة الطاقة المتخصصة (الصادرة من واشنطن).
تجربة مزدوجة
نجحت الشركتان البريطانيتان "سنتريكا" و"هايروك" في دمج الهيدروجين الفيروزي بمحطة "بريغ" لكهرباء الذروة، في خطوة هي الأولى من نوعها في المملكة المتحدة.
وتمّ ذلك عن طريق مسارين:
1) إنتاج الهيدروجين الفيروزي بطريقة مبتكرة
ينتج الهيدروجين الفيروزي عادةً من الغاز الطبيعي، من خلال الانحلال الحراري للميثان في غياب الهواء والأكسجين والتسخين لدرجات حرارة مرتفعة، وتُطلق هذه العملية كربونًا صلبًا بدلًا من ثاني أكسيد الكربون.
وطورت الشركتان طريقة الإنتاج السابقة باستعمال لهب البلازما "Plasma Torches"، لتشكيل مجال كهربائي قادر على فصل جزئيات الغاز الطبيعي إلى هيدروجين ومكونات أخرى.
ويلبي إنتاج الهيدروجين بهذه الطريقة اشتراطات المملكة المتحدة لـ"الوقود منخفض الكربون"، التي تحدد معدلًا محددًا لمكافئ ثاني أكسيد الكربون مقابل كيلوغرام.
وبتطبيق هذه التقنية، يمكن إنتاج كميات كبيرة من الهيدروجين منخفض الكربون، بمعدل استهلاك قليل للكهرباء.
ويوضح الإنفوغرافيك التالي -من إنتاج منصة الطاقة المتخصصة- ربط الهيدروجين بالألوان وفق طريقة إنتاجه:
2) الدمج في محطة كهرباء ذروة
لم تقتصر تجربة "سنتريكا" و"هايروك" على إنتاج الهيدروجين الفيروزي بالبلازما فقط، بل شملت أيضًا مزج الوقود المنتج مع الغاز لتوليد كهرباء منخفضة الانبعاثات، في تجربة فريدة بالمملكة المتحدة.
واختارت الشركتان تجربة عملية المزج في نوع محطات لا تعمل بصورة دائمة، ووقع اختيارهما على "محطة بريغ لكهرباء الذروة"، التي تصل قدرتها إلى 100 ميغاواط.
وباتت محطة "بريغ" مرفقًا يجمع بين إنتاج الهيدروجين بالبلازما ومزجه بالغاز الطبيعي لتوليد الكهرباء في أوقات الذروة والطلب المرتفع.
وتعمل المحطة -الواقعة في لينكولن شاير، شرق إنجلترا- بقدرة 100 ميغاواط، حسب معلومات نشرها موقع هيدروجين إنسايت.
نتائج إيجابية
نجحت أول تجربة بريطانية لدمج الهيدروجين الفيروزي المنتج بالبلازما مع الغاز، في محطة كهرباء ذروة.
واستمرت عملية المزج لمدة ساعة واحدة، واختارت الشركتان الدمج بنسبة 3% و97% لكل من الهيدروجين والغاز الطبيعي على التوالي.
وكانت شركة "سنتريكا" قد كشفت ملامح التجربة للمرة الأولى في أكتوبر/تشرين الأول 2022، في إطار خطواتها لإزالة الكربون من محطات الكهرباء العاملة بالغاز التابعة لها.
واستهدفت الشركة من التجربة المعلَنة (الإثنين 15 سبتمبر/أيلول 2025) إثبات جدوى استعمال البنية التحتية الحالية لمحطات توليد الكهرباء بالغاز في إنتاج إمدادات منخفضة الانبعاثات، عبر مزج الهيدروجين.
وبذلك يمكن للشركة تزويد المنازل والشركات في المملكة المتحدة بالكهرباء الموثوقة ومنخفضة الكربون.
وأوضحت شركتا "سنتريكا" و"هايروك" أن تجربتهما أثبتت عدم الحاجة إلى تشييد بنية تحتية جديدة لإزالة الكربون، وتحمُّل تكلفتها.
وأشارتا إلى أن شبكة الغاز البريطانية قادرة على تجميع الهيدروجين، والاستفادة منه حسب الطلب.
تحديات المزج
تواجه تجربة مزج الهيدروجين الفيروزي المنتج بالبلازما في محطة "بريغ" تحديات؛ ما قد يشكّل تهديدًا لطموحات شركتي "سنتريكا" و"هايروك" في بريطانيا.
ورغم نجاح التجربة، فإن قدرة المحركات في محطة الكهرباء تظل عائقًا أمام خطط التوسع.
وتفصيليًا، استقبلت محطة "بريغ" لكهرباء الذروة -العام الماضي- 4 محركات غاز تقبل المزج مع الهيدروجين، ويكمن التحدي في أن نسبة الدمج التي تقبلها هذه المحركات لن تتجاوز 25%، حسب توضيح شركة "فارتسيلا" الفنلندية المزودة.
ومقابل ذلك، تتبنّى شركة "سنتريكا" البريطانية طموحًا واسعًا لتشغيل محطات الكهرباء بوقود الهيدروجين بنسبة 100% والاستغناء عن الغاز، لكن هذه الخطوة تتطلب منها الاستغناء عن محركات شركة "فارتسيلا"، وتحمُّل تكلفة إضافية مرتفعة.
وقال المدير التنفيذي لشركة "سنتريكا" مارتن سكارجيل، إن نجاح تجربة المزج في محطة "بريغ" يُبرز دور الهيدروجين في خفض انبعاثات قطاع الكهرباء.
وأشار إلى أن الهيدروجين يعدّ عنصرًا رئيسًا في تلبية مستهدفات المملكة المتحدة للطاقة النظيفة، بحلول 2030، خاصة في أوقات ذروة الطلب.
موضوعات متعلقة..
- ابتكار يهبط بتكلفة إنتاج الهيدروجين الفيروزي إلى أقل من دولار للكيلوغرام
- مزج الهيدروجين بنسبة 50% في توربين غاز.. نجاح أول مشروع تجريبي
- إنتاج الهيدروجين في بريطانيا.. إستراتيجية لخفض الانبعاثات وجذب الاستثمارات (تقرير)
اقرأ أيضًا..
- بعد تغيّر موقف وكالة الطاقة.. أوبك تؤكد: استثمارات النفط والغاز ضرورة حتمية
- الهيدروجين الأخضر في مصر.. تحوُّل جريء لضمان إمدادات الكهرباء (مقال)
- الحكومة الجديدة في الجزائر.. 3 أسباب لتجديد الثقة بعرقاب وإقالة ياسع
المصادر:
