ما هو الهيدروجين الأخضر واستخداماته وفوائده؟

ما هو الهيدروجين الأخضر واستخداماته؟ في عام 2022، أصبح الهيدروجين الأخضر شكلاً مهيمنًا من أشكال الطاقة النظيفة. يتم إنتاج هذا النوع من الهيدروجين باستخدام موارد متجددة، مما يجعله خيارًا أكثر استدامة من الوقود الأحفوري التقليدي. إنه يتمتع بالعديد من الفوائد، كما أنه مصدر كبير للطاقة للمركبات وأنظمة النقل. على كل حال، لم نتوصل بعد إلى مفهوم الهيدروجين الأخضر وجميع استخداماته. أكمل القراءة هنا في موقع مفاهيم؛ حتى تعرف كل ما تريد.

للنشر

واتس اب شارك غرد شارك

جدول المحتويات

• ما هو الهيدروجين الأخضر واستخداماته؟
  • 1. المواد الخام الهيدروجينية
  • 2. أنظمة التدفئة
  • 3. تخزين الطاقة
  • 4. إنتاج الوقود البديل
  • 5. مركبات خلايا الوقود
• فوائد الهيدروجين الأخضر
  • 1. يتم إنتاج الهيدروجين الأخضر من مصادر الطاقة المتجددة
  • 2. يعمل الهيدروجين الأخضر على استقرار إمدادات الكهرباء والحرارة
  • 3. الهيدروجين الأخضر متعدد الاستخدامات ويمكن استخدامه بشكل مبتكر
  • 4. يقلل الهيدروجين الأخضر من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون
• الفرق بين الهيدروجين الازرق والاخضر
  • 1. الهيدروجين الأخضر
  • 2. الهيدروجين الأزرق

ما هو الهيدروجين الأخضر واستخداماته؟

• إذا لم يتم اتخاذ إجراءات مهمة للحد من انبعاثات الكربون، فلن نتمكن من منع تغير المناخ وتأثيره العميق على كوكبنا.
• ربما تكون أكبر فرصة لنا لتقليل البصمة الكربونية في العالم هي التحول من مصادر الوقود الأحفوري إلى مصادر الطاقة المتجددة.
• الهيدروجين الأخضر هو شكل من أشكال الطاقة النظيفة التي قد تسهل انتقال الطاقة هذا؛ لتمكين العالم من الابتعاد عن مصادر الطاقة غير المتجددة شديدة التلوث، وبهذا وضحنا ما هو الهيدروجين الأخضر واستخداماته.
• لكي يصل الهيدروجين الأخضر إلى إمكاناته الكاملة، يجب تكييفه للاستخدام في الصناعات الملوثة بشكل كبير.
• على الرغم من أن صناعة الهيدروجين الأخضر لا تزال في مهدها، فقد تم بالفعل تطوير خمسة تطبيقات رئيسية لمصدر الطاقة المتجددة هذا.

تتمثل أبرز استخدامات الهيدروجين الأخضر فيما يلي:

1. المواد الخام الهيدروجينية

• يتم استخدام الهيدروجين الأخضر ليحل محل المواد الخام الهيدروجينية. في حين أن حرق الهيدروجين ينبعث منه الماء فقط، فإن عملية إنتاج الهيدروجين تكون كثيفة الكربون. ومع ذلك، يتم إنتاج الهيدروجين عبر طرق الهيدروجين الخضراء باستخدام الطاقة المتجددة بدلاً من الوقود الأحفوري.
• بلغ إجمالي مخزون الهيدروجين في الولايات المتحدة في عام 2015 حوالي 10 ميغا طن، مع توقعات بأن هذا سيرتفع إلى 14 ميغا طن بحلول عام 2030.
• يوفر استخدام الهيدروجين الأخضر فرصة للحد بشكل كبير من انبعاثات الكربون المتعلقة بإنتاج الهيدروجين التقليدي.

2. أنظمة التدفئة

• يستخدم الهيدروجين الأخضر أيضًا لإزالة الكربون من أنظمة التدفئة، التي تعد مصدرًا رئيسيًا لانبعاثات الكربون في العديد من البلدان.
• يتم خلط الهيدروجين الأخضر مع الغاز الطبيعي كحل سريع؛ لتقليل الانبعاثات المرتبطة بالتدفئة. ومع ذلك، فإن هذا ممكن فقط عندما تكون أسعار الغاز الطبيعي مرتفعة نسبيًا.

3. تخزين الطاقة

• تخزين الطاقة هو استخدام رئيسي آخر للهيدروجين الأخضر. أحد الاستخدامات الرئيسية لطاقة الهيدروجين التقليدية هو إنتاج خلايا الوقود.
• يعمل العلماء حاليًا على تطوير بطاريات من الطاقة المتجددة عن طريق التحليل الكهربائي؛ ومع ذلك، أدت المحاولات الأولية إلى انخفاض كفاءة الطاقة مقارنة بالبطاريات التقليدية.
• في حين يجب التغلب على هذا التحدي الكبير قبل استخدام الهيدروجين الأخضر في تخزين الطاقة، فقد أظهرت الدراسات الحديثة أن الهيدروجين الأخضر لتطبيقات تخزين الطاقة فعال من حيث التكلفة عندما يكون تخزين الطاقة مطلوبًا لأكثر من 13 ساعة.

4. إنتاج الوقود البديل

• الاستخدام الرئيسي الرابع للهيدروجين الأخضر هو في إنتاج أنواع الوقود البديلة.
• في الوقت الحالي، تواجه زيادة إنتاج الهيدروجين الأخضر لمجموعة من الاستخدامات عددًا من التحديات المتعلقة بالتوزيع والتخزين.
• تتمثل إحدى طرق مواجهة هذه التحديات في تحويل الهيدروجين إلى مركب أقل تطايرًا وأقل قابلية للاشتعال، مثل الأمونيا أو الميثان.
• ومع ذلك، نظرًا لفقدان الطاقة في هذا التحويل، فإن هذا النهج يكون مناسبًا فقط عندما يكون للمنتج الناتج قيمة عالية نسبيًا.

5. مركبات خلايا الوقود

• يستعمل الهيدروجين الأخضر لتشغيل الآلات التي تعمل بخلايا الوقود. يعد استخدام الهيدروجين الأخضر هذا أحد أكثر استخدامات مصادر الطاقة المتجددة التي يتم الاستشهاد بها؛ ومع ذلك، لم تكتسب المركبات التي تعمل بخلايا وقود الهيدروجين الخضراء قوة دفع كبيرة في سوق السيارات.
• في العقد المقبل، من المحتمل أن يكون الهيدروجين الأخضر مهمًا للاستخدامات الأخرى بدلاً من استبدال محركات الاحتراق الداخلي في المركبات.
• ومع ذلك، قد تكتسب المركبات التي تعمل بخلايا الوقود قوة دفع في أسواق معينة، مثل الصناعة التي تعتمد على شاحنات الرافعة الشوكية وغيرها من أجهزة مناولة المواد.

فوائد الهيدروجين الأخضر

بعد معرفة "ما هو الهيدروجين الأخضر واستخداماته"، فيما يلي أهم فوائد الهيدروجين الاخضر:

1. يتم إنتاج الهيدروجين الأخضر من مصادر الطاقة المتجددة

• عندما يتم تحويل الكهرباء الزائدة من مصادر الطاقة المتجددة إلى هيدروجين في محطات الطاقة إلى الغاز، يتم إنتاج الهيدروجين الأخضر. إنه مصدر طاقة صديق للبيئة ومواد خام يسهل نقلها وتخزينها.

2. يعمل الهيدروجين الأخضر على استقرار إمدادات الكهرباء والحرارة

• يمكن تحويل الهيدروجين المنتج بشكل متجدد إلى حرارة أو كهرباء، واستخدامه بمرونة في إمدادات الطاقة والكهرباء المحلية.
• بهذه الطريقة، يضمن توفير الطاقات المتجددة دائمًا بكميات كافية في حالة تقلبات الطاقة المرتبطة بالطقس.

3. الهيدروجين الأخضر متعدد الاستخدامات ويمكن استخدامه بشكل مبتكر

• الهيدروجين هو العنصر الأكثر انتشارًا على وجه الأرض، وله إمكانات ابتكارية كبيرة. يمكن استخدامه كوقود أو سائل تبريد ولتوليد الكهرباء والحرارة، ولكن يمكن استخدامه أيضًا كمواد خام في الصناعة.
• تقنيات التحليل الكهربائي هي بالفعل على عتبة مرحلة النمو والربح، ويتم بالفعل استخدام أنظمة خلايا الوقود بنجاح اليوم.

4. يقلل الهيدروجين الأخضر من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون

• حاليًا، يتم إنتاج 96% من الهيدروجين على أساس أحفوري. تنتج طريقة الإنتاج التقليدية ثاني أكسيد الكربون الضار بالمناخ الذي يتسرب إلى الغلاف الجوي.
• ومع ذلك، في طريقة تحويل الطاقة إلى الغاز، يتم تقسيم الماء إلى هيدروجين وأكسجين عن طريق التحليل الكهربائي.
• بينما يتم استخدام الهيدروجين مرة أخرى، يمكن استخدام المنتج الثانوي إما لاستخدامات أخرى، أو يتم إطلاقه ببساطة في البيئة.

الفرق بين الهيدروجين الازرق والاخضر

لقد عرفنا ما هو الهيدروجين الأخضر واستخداماته، ولكن ما هو الفرق بين الهيدروجين الأخضر والهيدروجين الأزرق، إليك الإجابة:

1. الهيدروجين الأخضر

• يحدث الهيدروجين الأخضر عندما تأتي الطاقة المستخدمة لتشغيل التحليل الكهربائي من مصادر متجددة، مثل الرياح، أو الماء، أو الطاقة الشمسية.قد يساعدنا الهيدروجين الأخضر في تقليل بصمتنا الكربونية، إذا تغلبت على العقبات.

2. الهيدروجين الأزرق

• الهيدروجين الأزرق عبارة عن هيدروجين يتم إنتاجه من الغاز الطبيعي من خلال عملية إعادة تشكيل غاز الميثان بالبخار، حيث يتم خلط الغاز الطبيعي مع بخار شديد السخونة ومحفز.
• يحدث تفاعل كيميائي مكونًا الهيدروجين وأول أكسيد الكربون. يضاف الماء إلى هذا الخليط، فيتحول أول أكسيد الكربون إلى ثاني أكسيد الكربون والمزيد من الهيدروجين.
• إذا تم بعد ذلك التقاط انبعاثات ثاني أكسيد الكربون وتخزينها تحت الأرض، فإن العملية تعتبر متعادلة الكربون، ويسمى الهيدروجين الناتج باسم "الهيدروجين الأزرق".