مصادر الطاقة المتجدّدة هي المصادر المتوفرة في الطبيعة بشكل مستمر ومخزونها لا ينضب. هذه المصادر عندما يتم استخدامها لا يتغيّر تركيبها وتبقى كما هي وبعضها يتغيّر، ولكن يتم الحصول عليها في فترة زمنية قصيرة مثل الطاقة الحيوية. وتشمل هذه المصادر: – (الطاقة الشمسيّة، طاقة الرياح، الطاقة المائيّة، الطاقة الحيويّة، الطاقة الحرارة الجوفيّة، طاقة المدّ والجزر، وطاقة الأمواج). الشكل رقم (9) يوضح مصادر الطاقة المتجددة.
2. هل الهيدروجين من مصادر الطاقة
المتجددة؟ وكيف؟
الهيدروجين يعتبر من المصادر الثانوية للطاقة وليس من المصادر الأولية للطاقة. بمعنى ان غاز الهيدروجين لا يوجد منفردا في الطبيعة، ومن اجل الحصول على غاز الهيدروجين منفردا يتطلب اجراء عدة طرق لفصله عن العناصر المتحد معها، من هذه الطرق، عملية (تقنية) التحليل الكهربائي للماء، ويتطلب هذا الى طاقة كهربائية فاذا كان مصدر هذه الطاقة الكهربائية احدى مصادر الطاقة المتجددة عندها يكون غاز الهيدروجين من مصادر الطاقة المتجددة. ويطلق على غاز الهيدروجين الناتج ب (الهيدروجين الأخضر).
اذن نقدر نقول بان غاز الهيدروجين الأخضر هو أحد مصادر الطاقة المتجددة. وقيما يلي سيتم توضيح هذا الامر: –
الهيدروجين من المصادر التي يتوقع منها ان يكون لها دورا مكملا لمصادر الطاقة الأخرى منخفضة او منعدمة الكربون، وسيصبح المكون الرئيسي لمزيج الطاقة النظيفة للوصول الى صافي صفري للانبعاثات او ما يعرف بالحياد الكربوني.
عادة غاز الهيدروجين لا يوجد منفردا في الطبيعة وانما يكون متحدا مع عناصر أخرى، حيث يوجد مع الغاز في حالته الغازية ومع الماء والنفط في حالته السائلة، لهذا فان الحصول عليه يتطلب فصله عن العناصر الأخرى. كذلك توجد عدة طرق تستخدم للحصول على الهيدروجين، لذلك نجد ان هناك عدة مسميات للهيدروجين نتيجة للطريقة التي يتم بها فصله عن العناصر الأخرى منها: –
الهيدروجين الرمادي: – وهو الهيدروجين الذي يتم الحصول عليه من الغاز الطبيعي عن طريق فصل الهيدروجين عن الكربون عبر عملية تسمى اصلاح الميثان بالبخار، وهي طريقة أكثر شيوعا في الوقت الحالي.
الهيدروجين الأزرق: – وهو الهيدروجين الذي يتم الحصول عليه من الغاز الطبيعي بنفس الطريقة السابقة ولكن تكون مصحوبة بعملية تخزين ثاني أكسيد الكربون لاستخدامات أخرى او احتجازه في باطن الأرض في ابار النفط والغاز القديمة.
الهيدروجين الخضر: – وهو الهيدروجين الذي يتم الحصول عليه عن طريق فصل جزئيات الماء الى هيدروجين واكسجين عبر التحليل الكهربائي للماء المعتمد على مصادر الطاقة المتجددة. ونتيجة لانتشار استخدام الطاقة المتجددة مثل الطاقة الشمسية وطاقة الرياح فان الهيدروجين الأخضر سيكون هو المكون الرئيسي لمزيج الطاقة النظيفة خاصة وان معظم الدول تسعى الى التحول الى الطاقة النظيفة.
التقنيات المستخدمة في توليد الكهرباء من الهيدروجين
توجد اكثر من تقنية مستخدمة في توليد الطاقة الكهربائية من الهيدروجين منها ما هو مستخدم ومنها مازال قيد البحث والتطوير: –
تقنية خلايا وقود الهيدروجين: – وهي تقنية التي تتم من خلال التفاعل الكهروكيميائي وهي الطريقة الأكثر شيوعا ونجاحا في وقتنا الحاضر، وقد تم شرح هذه التقنية عندما تم التحدث عن خلايا وقود الهيدروجين كما كان موضحا في الشكل رقم.
تقنية الاحتراق الداخلي باستخدام خليط الهيدروجين: – وهي التقنية التي يستخدم فيها الهيدروجين وقود للتوربينات الغازية مباشرة لتوليد الطاقة الكهربائية عندما يتم استخدام خليط الهيدروجين مع الغاز الطبيعي، هذه التقنية مستخدمة يشكل تجاري.
تقنية الاحتراق الداخلي باستخدام الهيدروجين النقي: – وهي التقنية الواعدة التي يستخدم فيها غاز الهيدروجين النقي 100% كوقود للتوربينات الغازية (الهيدروجينية). هذه التقنية ما زالت قيد التطوير حيث تسعى الشركات المصنعة للتوربينات في تطوير هذه النوعية من التوربينات ومن المتوقع ان تدخل هذه التقنية عملية التطبيق التجاري بحلول عام 2030م.
بالامكان ارسال هذه المقاله من خلال قنوات التواصل التالية