هل يمكن أن تصبح أستراليا قوة عظمى في مجال الهيدروجين الأخضر؟
هيساتا“إذا كنت تتذكر عندما كنت طفلاً ونفخت بالونًا أو في اللبن المخفوق، فإن خديك تألموا بسبب وجود عقوبة طاقة مرتبطة بتكوين الفقاعات.”
يشرح بول باريت، الرئيس التنفيذي لشركة الطاقة الخضراء الأسترالية Hysata، المولود في دبلن، خطة إنتاج أرخص هيدروجين في العالم – من خلال إزالة الفقاعات.
وتستخدم الشركة، التي يقع مقرها في ميناء كيمبلا، وهو مركز صناعي جنوب سيدني، عملية مألوفة تعرف باسم التحليل الكهربائي، والتي تنطوي على تمرير الكهرباء عبر الماء لتقسيمها إلى هيدروجين وأكسجين.
لكن شركة Hysata طورت مادة خاصة توضع في الماء وتقول إنها تجعل المحلل الكهربائي أكثر كفاءة من المنتجات المنافسة.
وتقول الشركة إنها تستطيع إنتاج كيلو من الهيدروجين باستخدام كهرباء أقل بنسبة 20% من الطرق التقليدية.
الهيدروجين هو العنصر الأكثر وفرة على هذا الكوكب، والأهم من ذلك أنه عند استخدامه كوقود أو في العمليات الصناعية فإنه لا ينتج ثاني أكسيد الكربون (CO2).
ويرى الكثيرون أن الهيدروجين هو الحل لخفض انبعاثات ثاني أكسيد الكربون، خاصة في الصناعات الثقيلة مثل صناعة الصلب وإنتاج المواد الكيميائية.
يأتي إنتاج الهيدروجين في أربعة أنواع – الأخضر والرمادي والأزرق والأسود.
يتم إنتاج الصنف الأخضر باستخدام الطاقة المتجددة، ويأتي اللون الرمادي من تقسيم غاز الميثان إلى ثاني أكسيد الكربون والهيدروجين، في حين يتم تصنيع اللون الأزرق بنفس الطريقة، ولكن يتم التقاط وتخزين المنتج الثانوي لثاني أكسيد الكربون.
يتم إنتاج الهيدروجين الأسود من حرق الفحم جزئيًا.
ولكن إذا كان هناك تحول إلى الهيدروجين الأخضر، فيجب زيادة إمداداته بشكل كبير.
يوضح الدكتور ليام فاغنر، الأستاذ المشارك في جامعة كيرتن في أديلايد: “إن ضمان إنتاج الهيدروجين الأخضر بالقرب بما يكفي من نقطة الطلب والقدرة على تنظيم العرض منه ربما يكون التحدي الأكبر”.
“إن كفاءة الإنتاج وكمية الطاقة اللازمة لتشغيل هذه العمليات هي الحدود الأكبر.”
صور جيتيأستراليا غنية بالموارد الطبيعية وكانت منذ فترة طويلة محجر العالم. إنها دولة تعتمد على التصدير. فقد ساعد الفحم في تزويد اليابان بالطاقة، في حين ساهم خام الحديد في دعم قسم كبير من النمو في الصين. ويأمل الكثيرون أن يتبعه الهيدروجين.
ويضيف الدكتور فاغنر: “إن آفاق الهيدروجين هي وسيلة لتصدير الطاقة إلى البلدان التي لا تستطيع إنتاج ما يكفي من احتياجاتها سواء على شكل هيدروجين في صورة سائلة أو على شكل أمونيا، وهو ما أعتقد أنه الأكثر ترجيحاً”.
وتأمل Hysata أن تلعب دورًا في ذلك. تم اختراع جهازه في البداية من قبل باحثين في جامعة ولونجونج في ولاية نيو ساوث ويلز.
في المحلل الكهربائي التقليدي، يمكن أن تلتصق الفقاعات الموجودة في الماء بالأقطاب الكهربائية، مما يؤدي إلى انسداد العملية ويؤدي إلى فقدان الطاقة.
وباستخدام مادة تشبه الإسفنج بين الأقطاب الكهربائية، تعمل Hysata على التخلص من تلك الفقاعات المزعجة.
“إنها لا تختلف عن إسفنجة المطبخ الخاصة بك من حيث ما تفعله. يقول باريت: “إنها أرق بكثير”.
ويضيف: “من السهل جدًا تصنيعها بتكلفة منخفضة للغاية”.
كانت التكلفة والكفاءة من العوائق الرئيسية أمام قطاع الهيدروجين، لكن شركة Hysata تمكنت مؤخرًا من جمع 111 مليون دولار أمريكي (87 مليون جنيه إسترليني) من الاستثمار لتعزيز إنتاجها.
إيما فريري“ما نتحدث عنه هو الهيدروجين الطبيعي الذي يأتي مباشرة من الأرض”، تشرح الدكتورة إيما فريري، رئيسة فريق البحث في CSIRO، وكالة العلوم الوطنية الأسترالية.
“يمكن للكثير من الصخور الموجودة في أستراليا إنتاج الهيدروجين. لدينا الكثير من الجرانيت القديم الذي أصبح الآن قريبًا من تحت السطح ويمكنه توليد الهيدروجين من خلال العمليات الإشعاعية.
يُعرف ما يسمى بالهيدروجين الجيولوجي أيضًا بالهيدروجين الأبيض أو الذهبي.
ويدرس الدكتور فريري، عالم الجيولوجيا الفرنسي المولد والمقيم في غرب أستراليا، كيفية استخراجه وتخزينه واستخدامه بطريقة مجدية اقتصاديًا.
“يمكن لنظام الهيدروجين التقليدي أن يتكون من صخرة قادرة على توليد الهيدروجين بمعدل معين، ومسارات الهجرة، وخزان حيث يمكن تخزين الهيدروجين.
وتقول: “يمكن أن تشير التسربات السطحية في الجزء العلوي من الخزان إلى وجود نظام هيدروجيني في العمق”. “إنه يحدث في بلدان أخرى. وفي مالي، يستخرج الناس الهيدروجين الطبيعي من الأرض لأكثر من عشر سنوات لإنتاج الكهرباء لقرية محلية.
وعلى الرغم من العمل البحثي، يشك البعض في أن الهيدروجين سيصبح من الصادرات الكبيرة لأستراليا.
وأحد هذه المؤسسات هو معهد اقتصاديات الطاقة والتحليل المالي (IEEFA)، وهو منظمة بحثية عالمية تدعو إلى استخدام الطاقة المتجددة.
إن تصدير الهيدروجين من أستراليا “لن يكون له أي معنى من الناحية المالية”، وفقا لأماندين دينيس ريان، الرئيس التنفيذي لـ IEEFA في أستراليا.
“إن شحن الهيدروجين سيكون باهظ التكلفة. ويتطلب درجات حرارة منخفضة للغاية وكميات كبيرة، وينطوي على خسائر عالية. إن استخدام الهيدروجين محليًا أمر منطقي أكثر بكثير.
وتأمل ألا “يضيع” التمويل الحكومي على مثل هذه المشاريع.
مثل الفقاعات الموجودة على الأقطاب الكهربائية، تصطدم التقنيات والعمليات الجديدة دائمًا ببقع لزجة حيث يتم إعاقة التقدم وتتضخم الشكوك، لكن مهندسي تقدم الهيدروجين واثقون من أن له دورًا رئيسيًا يلعبه في تحول الطاقة لدينا.
يعمل بهمن شعباني، الأستاذ في كلية الهندسة بجامعة RMIT في ملبورن، على تخزين فائض الطاقة المتجددة باستخدام محلل كهربائي، وخزان تخزين، وخلية وقود تعمل معًا مثل البطارية.
“يكتسب الهيدروجين شعبية في جميع أنحاء العالم. إذا نظرت إلى مستويات الاستثمار في الصين، على سبيل المثال، في اليابان، في ألمانيا، في أوروبا بشكل عام، في الولايات المتحدة، فإنهم جميعا يدركون أهمية هذا المجال.
اكتشاف المزيد من موقع تجاربنا
اشترك للحصول على أحدث التدوينات المرسلة إلى بريدك الإلكتروني.
