Language
Country/Area
No result found
سر إنتاج الهيدروجين: كيف تقوم الصناعة باستخراج هذا العنصر العجيب من الغاز الطبيعي؟
على خلفية التحول العالمي في مجال الطاقة، أصبحت طرق إنتاج الهيدروجين، وخاصة الهيدروجين من الغاز الطبيعي، موضوعًا مثيرًا للجدل. في الوقت الحالي، لا يعد الهيدروجين بديلاً للطاقة فحسب، بل يُنظر إليه أيضًا على أنه حل فعال لتقليل انبعاثات الكربون. ستتناول هذه المقالة كيفية استخراج الصناعة لهذا العنصر العجيب من الغاز الطبيعي من خلال طرق مختلفة.
نظرة عامة على طرق إنتاج الهيدروجين
يمكن إنتاج الهيدروجين بطرق عديدة، وأهمها عملية إصلاح الميثان بالبخار (SMR) وتحليل الماء بالكهرباء. يُقدَّر أن ما يقرب من 50% من الهيدروجين في العالم يأتي من عملية الإصلاح بالبخار. وتتضمن التقنية تفاعل الميثان كيميائيًا مع بخار الماء في درجات حرارة عالية لإنتاج الهيدروجين وثاني أكسيد الكربون."إذا تمكنا من التقاط معظم ثاني أكسيد الكربون المنتج، فسوف نكون قادرين على إنتاج ما يسمى بالهيدروجين الأزرق، وهو أكثر ملاءمة للبيئة من الهيدروجين الرمادي غير المعالج."
تقنية الإصلاح بالبخار لاستخراج الهيدروجين من الغاز الطبيعي
أثناء عملية الإصلاح بالبخار، يتفاعل الميثان مع بخار الماء لإنتاج الهيدروجين وأول أكسيد الكربون، والذي يتفاعل بعد ذلك مع الماء لإنتاج المزيد من الهيدروجين. على الرغم من أن هذه التقنية تعد واحدة من أفضل العمليات لإنتاج الهيدروجين، إلا أنها تنبعث منها ما يتراوح بين 6.6 إلى 9.3 طن من ثاني أكسيد الكربون لكل طن من الهيدروجين المنتج.
"يمثل هذا تحديًا بيئيًا كبيرًا في إنتاج الهيدروجين، وظهور الهيدروجين الأزرق يمنحنا الأمل في حلول مستقبلية منخفضة الكربون."
تصنيف لون الهيدروجين
يأتي الهيدروجين من مصادر مختلفة، ويشار إليه غالبًا بألوان مختلفة، والتي تعكس الطريقة التي يتم إنتاجه بها. على سبيل المثال، يستخدم الهيدروجين الرمادي لوصف الهيدروجين الذي يأتي من الوقود الأحفوري؛ وإذا تم التقاط ثاني أكسيد الكربون بشكل فعال، فإنه يسمى الهيدروجين الأزرق؛ ويسمى الهيدروجين الناتج عن الطاقة المتجددة بالهيدروجين الأخضر.
الهيدروجين الأخضر: أمل استخراجه من الماء بالتحليل الكهربائي
يعتبر الهيدروجين الأخضر المنتج عن طريق التحليل الكهربائي للماء خيارًا صديقًا للبيئة أكثر مقارنة بالوقود الأحفوري التقليدي. تستخدم هذه الطريقة الكهرباء لتقسيم الماء إلى هيدروجين وأكسجين، وعندما تأتي الكهرباء المستخدمة من مصادر متجددة، يعتبر الهيدروجين أخضر. ومع ذلك، لا تزال هذه التكنولوجيا تواجه تحديات مثل التكلفة العالية وانخفاض كفاءة تحويل الطاقة.
طرق أخرى لتوليد الهيدروجين
بالإضافة إلى عملية إصلاح البخار وتحليل الماء بالكهرباء، هناك مجموعة متنوعة من الطرق الأخرى لتوليد الهيدروجين، بما في ذلك تحويل الكتلة الحيوية إلى غاز، وتحليل الميثان بالحرارة، وما إلى ذلك. يمكن لبعض هذه التقنيات الجديدة، مثل تحلل الميثان بالحرارة، إنتاج الهيدروجين دون انبعاثات ثاني أكسيد الكربون، مما يدل على إمكانات بيئية جيدة.
إنتاج الهيدروجين في المستقبل: التحديات والفرص
في الوقت الحالي، يشكل الهيدروجين منخفض الكربون (بما في ذلك الهيدروجين الأزرق والهيدروجين الأخضر) أقل من 1% من إنتاج الهيدروجين العالمي. وبحسب التوقعات، فإن صناعة الهيدروجين ستواصل نموها في السنوات المقبلة، حيث من المتوقع أن يصل معدل النمو السنوي المتوسط إلى 9.3% بحلول عام 2030. وهذا يجعل الهيدروجين لاعباً رئيسياً في التحول المستقبلي للطاقة.
يتزايد الطلب العالمي على الهيدروجين، ومعه تأتي الحاجة إلى التقنيات النظيفة كجزء من جهود البشرية للحد من تأثيرها الكربوني.
