استفسارات:
info@deiso.co.jp.
هاتف: 03-5403-6479 (اليابانية)
الهاتف: +1-361-298-0005 (الإنجليزية)
فاكس: 0488-72-6373
ساعات العمل:

من الإثنين إلى الجمعة ، من الساعة 9:00 حتى الساعة 17:30 بتوقيت اليابان
باستثناء الأعياد الوطنية اليابانية.
خلف

كيف يتم إنتاج الطاقة من الهيدروجين؟

جدول المحتويات

مقدمة

مصدر مهم للطاقة المتجددة هو تحويل الهيدروجين إلى طاقة. سيتم تناول طريقة توليد الطاقة من الهيدروجين ، ومزايا وعيوب استخدام الهيدروجين كوقود ، وإمكانات الهيدروجين كمصدر هام للطاقة في هذه المقالة. العنصر الأكثر انتشارًا في الكون هو الهيدروجين (H2) ، وهو غاز عديم اللون والرائحة. إنه غاز شديد الاشتعال ويطلق طاقة كبيرة عند الاحتراق في وجود الأكسجين. إلى جانب كونه وقودًا للسيارات ، ومصدرًا للطاقة ، ومادة خام لتصنيع المواد الكيميائية ، فإن للهيدروجين مجموعة من الاستخدامات الأخرى.

 

إنتاج الطاقة من الهيدروجين

يشير مصطلح "تقنية خلايا وقود الهيدروجين" إلى تقنية توليد الكهرباء من الهيدروجين. تحول هذه التقنية الطاقة الكيميائية للهيدروجين إلى كهرباء باستخدام خلية وقود. في حجرة معينة ، يتفاعل الأكسجين والهيدروجين في خلية وقود. يتم إنتاج الماء والكهرباء عندما يتفاعل الهيدروجين والأكسجين. ثم تقوم الكهرباء بتشغيل محرك أو أي جهاز آخر.

 

فوائد استخدام الهيدروجين كمصدر للطاقة

الهيدروجين كمصدر للطاقة له فوائد عديدة. أولاً ، لا يطلق حرق الهيدروجين أي انبعاثات سامة ، مما يجعله وقودًا نظيفًا. يوفر بديلاً مرغوبًا فيه عن حرق الوقود الأحفوري الذي يسبب تلوث الهواء. بالإضافة إلى ذلك ، يعتبر الهيدروجين وقودًا عالي الفعالية. بالمقارنة مع مصادر مثل البنزين أو الديزل ، فإنه ينتج طاقة أكبر لكل وحدة وقود. لهذا السبب ، يعد استخدامه لتشغيل السيارات والمركبات الأخرى بديلاً مرغوبًا فيه. الهيدروجين هو مصدر للطاقة المتجددة. نظرًا لأنه يمكن تصنيعه من الماء عن طريق التحليل الكهربائي وطرق أخرى ، فإن إنتاج الهيدروجين لا يقيده ندرة الوقود الأحفوري. هذا يجعلها خيارًا جذابًا لمن يبحثون عن مصدر للطاقة المتجددة.

 

عيوب استخدام الهيدروجين كمصدر للطاقة

استخدام الهيدروجين كمصدر للطاقة له عيوب معينة. أولاً ، من الصعب تخزين الهيدروجين ونقله. يكلف أكثر من أنواع الوقود الأخرى لأنه يحتاج إلى النقل في مركبة فريدة وحفظها في حاوية فريدة. وخلايا وقود الهيدروجين غالية الثمن. نظرًا لأن التكنولوجيا المطلوبة لتوليد الكهرباء من الهيدروجين لا تزال في مهدها ، فهي لا تزال باهظة الثمن نسبيًا. لا يزال الهيدروجين مصدر الطاقة غير فعال نسبيًا. على الرغم من أنها أكثر كفاءة من المصادر الأخرى من حيث إنتاج الطاقة لكل وحدة وقود ، إلا أنها لا تزال غير فعالة مثل المصادر الأخرى مثل الطاقة الشمسية أو طاقة الرياح. وبسبب هذا ، فهو غير مرغوب فيه كمصدر للطاقة لتطبيقات واسعة النطاق. إمكانات الهيدروجين كمصدر رئيسي للطاقة. لا يزال الهيدروجين يمتلك قدرًا هائلاً من الإمكانات ليصبح مصدرًا مهمًا للطاقة ، على الرغم من عيوبه. أدى التقدم التكنولوجي إلى خفض التكاليف وزيادة كفاءة خلايا وقود الهيدروجين.

 

في المقابل ، أدت وسائل نقل وتخزين الهيدروجين المحسّنة إلى تبسيط استخدام الهيدروجين كمصدر للطاقة. مع تقدم التكنولوجيا ، يمكن أن يصبح الهيدروجين مصدرًا مهمًا للطاقة للمنازل والمباني والشركات. بالإضافة إلى ذلك ، قد ينتج عنه مواد كيميائية مثل الأمونيا والميثانول اللازمة لصنع الأسمدة والمنتجات الأخرى ، والطاقة.

تتوفر تقنيات مختلفة لإنتاج الكهرباء من الهيدروجين للاستفادة من مصدر الطاقة النظيفة هذا. سيتم فحص الطرق العديدة لتوليد الطاقة من الهيدروجين ، مثل التحليل الكهربائي وخلايا الوقود والاحتراق ، في هذه المقالة.

 

التحليل الكهربائي

يعد التحليل الكهربائي أحد أكثر العمليات استخدامًا لتحويل الهيدروجين إلى طاقة. في هذا الإجراء ، يتم تمرير تيار كهربائي عبر محلول إلكتروليت وماء ، مما يتسبب في فصل الماء إلى هيدروجين وأكسجين. بعد ذلك ، يمكن تجميع الهيدروجين واستخدامه كوقود. هذه الطريقة قابلة للتطبيق لتوليد توليد الهيدروجين لأنها فعالة للغاية ولا تصدر أي انبعاثات. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن تصنيع الهيدروجين عن طريق التحليل الكهربائي من أي مياه ، بما في ذلك مياه الصرف الصحي ومياه البحر. هذا يجعلها خيارًا قابلاً للتطبيق لتوليد الكهرباء من الهيدروجين في المناطق البعيدة حيث قد يكون الوصول إلى مصادر الطاقة الأخرى مقيدًا.

 

خلايا الطاقة

تقنية أخرى يمكن أن تولد الطاقة من الهيدروجين هي خلايا الوقود. يتم الجمع بين الهيدروجين والأكسجين في خلايا الوقود لتوليد الطاقة والحرارة من خلال تفاعل كهروكيميائي. خلايا الوقود فعالة ويمكن أن تزود العديد من الأشياء بالطاقة ، بما في ذلك السيارات والمنازل والمباني التجارية. نظرًا لعدم حاجتهم إلى بنية تحتية أو رابط إلى نظام طاقة خارجي ، يمكنهم أيضًا توفير الكهرباء للمناطق المعزولة. وخلايا الوقود صامتة نسبيًا ولا تصدر أي انبعاثات ، مما يجعلها خيارًا نظيفًا وهادئًا لتوليد الطاقة من الهيدروجين.

 

الإحتراق

عملية أخرى يمكن أن تولد الطاقة من الهيدروجين هي الاحتراق. في هذه الطريقة ، يتم استهلاك الهيدروجين في المحرك لتوليد الحركة والحرارة. بعد ذلك ، يمكن تشغيل العديد من الأجهزة ، مثل السيارات أو المولدات ، بهذه الحركة. يعد الاحتراق طريقة شائعة لتوليد الطاقة من الهيدروجين لأنه فعال نسبيًا وقد يولد كميات كبيرة من الكهرباء. ومع ذلك ، يمكن أن يسبب الاحتراق ملوثات ، والتي قد تكون سلبية كبيرة لتطبيقات معينة.

 

خاتمة

الهيدروجين واعد كمصدر للطاقة. على الرغم من وجود عيوب معينة لاستخدام الهيدروجين كوقود ، إلا أن التطورات التكنولوجية جعلت استخدامه وتخزينه أسهل. للهيدروجين الكثير من المزايا المحتملة. قد يلعب الهيدروجين يومًا ما دورًا مهمًا كمصدر للطاقة مع تقدم التكنولوجيا.

 

يمكن لمجموعة متنوعة من العمليات توليد الطاقة من الهيدروجين. يمكن لأي مصدر للمياه توليد الكهرباء من خلال عملية التحليل الكهربائي الفعالة ، والتي لا تصدر أي انبعاثات. خيار آخر هو خلايا الوقود ، والتي قد تشغل العديد من الأجهزة وتولد الحرارة والطاقة من خلال العمليات الكهروكيميائية. أخيرًا ، يعد الاحتراق طريقة محبوبة لتوليد الطاقة من الهيدروجين ، على الرغم من أنه ينبعث منه الملوثات. سيحدد التطبيق وتفضيلات المستخدم التقنية المستخدمة لتوليد الطاقة من الهيدروجين.

 

DEISO خدمات التدريب الاحترافي للاستدامة DESIO Training

إذا استمتعت بهذا المنشور، انضم إلى النشرة الإخبارية المجانية للحصول على محتوى أكثر قيمة! اشترك الآن للحصول على مقالات إعلامية وتحديثات الخدمة والأدلة القابلة للتنزيل والمزيد. انقر هنا!

اكتشف تدريب DEISO: انغمس في التدريب المتطور المعتمد لـ DEISO في مجال الاستدامة، وتقييم دورة الحياة (LCA)، وبرامج وقواعد بيانات LCA، ومحاسبة غازات الدفيئة، وبصمة الكربون، وإعلان المنتج البيئي (EPD)، وما بعده. اكتشف محفظة التدريب الشاملة لدينا هنا.

arالعربية

برامج التدريب

مبيعات نهاية العام.

جميع برامجنا التدريبية معروضة للبيع الآن!

تصل إلى 50% قبالة