هل الهيدروجين وقود المستقبل؟  

     

يوسف الفضل

 

في زحمة أزمة الوقود والطاقة يدور نقاش حول امكانية استخدام الهيدروجين كوقود بديل يحل ازمة التلوث والأحتباس الحراري ويحل ازمة الأقتصاد العالمي والمرتبط عضويأ بالطاقة وبمادة النفط الخام تحديدأ خلال الفترة الحالية من الزمن.

الهيدروجين عنصر يتكون بشكل اساسي من ذرة تحوي بروتون والكترون واحد. ولذا فهو لا يوجد طليقأ في الجو بل متحدأ مع عناصر اخرى مكونأ مركبات مثل الماء حينما يتحد مع الأكسجين والمركبات الهيدروكاربونية حينما يتحد مع الكربون من خلال عملية التركيب الضوئي والتي يكون الماء وثاني أكسيد الكاربون والطاقة الضوئية فيها مكوناتأ اساسية. ويدخل الهيدروجين في العديد من المركبات الأخرى ولكنها اقل تواجدأ في الطبيعة.

لقد بدأت بحوث لأكتشاف بديل عن النفط الخام كمصدر للطاقة منذ زمن بعيد نسبيأ. وكان ذلك منذ بداية السبعينات ومنذ أزمة الوقود الأولى عام 1973 التي بدأتها الحرب العربية الأسرائيلية وقطع امدادات النفط الخام عن الدول المساندة لأسرائيل. وقد سربت اخبار عن وجود بديل متوفر وهو الماء ولم تكن وقت ذاك ازمة التلوث أخذت ابعادها الحالية من خلال ظاهرة الأحتباس الحراري ومخاطره. وكان ذلك تهديدأ لوحت به الدول المتقدمة صناعيأ وان الدول المنتجة للنفط ستجد سلعتها غير مطلوبة! وهكذا ستجد تلك الدول نفسها في مأزق لا يحمد عقباه!

اما الآن فان الموضوع أكثر جدية ولا ينفع معه التهديد بل يجب ان يعمل المجتمع الدولي والدول الصناعية تحديدأ عملأ منتجأ لوقود نظيف ومتوفر وبأسعار اقتصادية منافسة للبدائل الأخرى غير النظيفة او الملوثة او المصحوبة بمخاطر صحية كبيرة.

هناك العديد من الطرق التي تنتج منها الطاقة النظيفة والتي يطلق عليها بالطاقة المتجددة والأمثلة على ذلك الطاقة الشمسية وطاقة الريح والمساقط المائية وحرارة الأرض الجوفية. كل هذه المصادر تحتوي على مشاكل تحدد من استخدامها لأسبا ب عدة منها فنية ومنها اقتصادية. ولذا اقترح غاز الهيدروجين كوسيلة لحمل الطاقة وليس توليدها. فهو يقوم كبديل للتيار الكهربائي. حيث ان التيار الكهربائي ينتج من مصادر الطاقة ومن ثم يوزع على المستهلكين سواء كانت مدنية او صناعية. اذن الهيدروجين هو ليس مصدر للطاقة بل وسيلة لنقل الطاقة ولكن بشكل نظيف كالكهرباء.

طرق انتاج الهيدروجين:

هناك طريقتان لأنتاج الهيدروجين الأولى من المشتقات النفطية بواسطة الحرارة واستعمال مواد مساعدة. وتستخدم هذه الطريقة حاليأ في انتاج الهيدروجين وازالة بعض الشوائب من المشتقات النفطية كالكبريت او في صناعة الدهون والصابون. اما الطريقة الثانية لأنتاجه فهي عن طريق التحليل الكهربائي والتي يتحلل فيها الماء الى عنصري الهيدروجين والأكسجين. ومن الواضح ان الطريقتان تحتاج الى طاقة من اجل الحصول على الهيدروجين. وان الطريقة الأولى تنتج ثاني أكسيد الكاربون فهي لا تحقق احد الهدفين الأساسيين من البحث. اما الطريقة الثانية فهي باهظة الثمن وغير اقتصادية.

استعمالات الهيدروجين كناقل للطاقة:

يحترق الهيدروجين مع الهواء بنسب واسعة مما يجعله مناسبأ للعديد من الأستعمالات كمصدر للوقود. وان ناتج الأحتراق هو الماء والهواء مما يجعله صديقأ للبيئة. وقد جرت محاولات موفقة للأستفادة من الطاقة المتجددة كأشعة الشمس والريح والتي يمكن انتاجها بأسلوب غير مستمر ولا يمكن نقله بسهولة لوسائل النقل المختلفة. لذا عمد العديد من الباحثين الى استكشاف امكانية الأستفادة من الهيدروجين كناقل للطاقة لوسائل النقل المختلفة كالسيارات. علمأ ان وسائل النقل تستهلك ثلثي انتاج المشتقات النفطية وهي مسؤولة عن نسبة كبيرة من التلوث البيئي.

المشاكل التي تواجه استعمال الهيدروجين كناقل للطاقة هي ان درجة حرارة حالته السائلة هي  196- درجة مئوية تحت الضغط الجوي الأعتيادي. وهذا يجعل من عملية تخزينه مشكلة ليس من السهل التغلب عليها. وفي حالة خزنه في الحالة الغازية فان ذلك يتطلب ضغطأ عاليأ وليس من السهل خزن كميات مناسبة لأغراض وسائل النقل.

هناك محاولة لتوليد الهيدروجين من بطاريات الوقود والتي تستعمل في مركبات الفضاء. وهذه الطريقة تستخدم الهيدروجين والهواء لأنتاج الطاقة والماء. وان نسبة حوالي 45% من الطاقة المتأتية من الهيدروجين تنتج كتيار كهرباء بينما الطاقة المتبقية تطرح كحرارة.

تقييم :

ان العمليات التي تجري على استخدام الهيدروجين كناقل للطاقة تعني ان هناك مصدر للطاقة يجب توفره. وهذا يعني ان الكلفة ستكون اعلى من البدائل المتاحة. وان عملية النقل بواسطة الهيدروجين هي كلفة اضافية. ولذا فان هناك خلط بين انتاج الطاقة ونقل الطاقة! ولا اعرف اذا كان ذلك مقصود اعلاميأ!

ويبقى موضوع الهيدروجين كناقل للطاقة من المواضيع المهمة للبيئة ولكنها ليست بديل للنفط كما يشاع.

وكل ذلك بحسب المصدر المذكور نصا ودون تعليق.

المصدر: wasatonline