تسجيل الدخول

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
المزيد من التفاصيل

كيف يتم إنتاج الطاقة من الهيدروجين؟

كيف يتم إنتاج الطاقة من الهيدروجين؟

جدول المحتويات

المُقدّمة

إن تحويل الهيدروجين إلى طاقة هو أحد المصادر المهمة للطاقة المتجددة. وسوف نتناول في هذه المقالة طريقة توليد الطاقة من الهيدروجين، وفوائد ومضار استخدام الهيدروجين كوقود، وإمكانات الهيدروجين كمصدر مهم للطاقة. والعنصر الأكثر انتشارًا في الكون هو الهيدروجين (H2)، وهو غاز عديم اللون والرائحة. وهو غاز شديد الاشتعال يطلق قدرًا كبيرًا من الطاقة عند احتراقه في وجود الأكسجين. وبالإضافة إلى كونه وقودًا للسيارات ومصدرًا للطاقة ومادة خام لتصنيع المواد الكيميائية، فإن للهيدروجين مجموعة من الاستخدامات الأخرى.

 

إنتاج الطاقة من الهيدروجين

يشير مصطلح "تكنولوجيا خلايا وقود الهيدروجين" إلى تقنية توليد الكهرباء من الهيدروجين. تحول هذه التقنية الطاقة الكيميائية للهيدروجين إلى كهرباء باستخدام خلية وقود. في غرفة محددة، يتفاعل الأكسجين والهيدروجين في خلية وقود. ينتج الماء والكهرباء عندما يتفاعل الهيدروجين والأكسجين. ثم تعمل الكهرباء على تشغيل محرك أو جهاز آخر.

 

فوائد استخدام الهيدروجين كمصدر للطاقة

إن الهيدروجين كمصدر للطاقة له فوائد عديدة. أولاً، لا ينتج عن حرق الهيدروجين أي انبعاثات سامة، مما يجعله وقودًا نظيفًا. وهو يوفر بديلاً مرغوبًا لحرق الوقود الأحفوري، الذي يسبب تلوث الهواء. بالإضافة إلى ذلك، يعد الهيدروجين وقودًا فعالًا للغاية. وبالمقارنة بمصادر مثل البنزين أو الديزل، فإنه ينتج المزيد من الطاقة لكل وحدة من الوقود. وبسبب هذا، فإن استخدامه لتشغيل السيارات والمركبات الأخرى يعد بديلاً مرغوبًا. يعد الهيدروجين مصدرًا للطاقة المتجددة. نظرًا لأنه يمكن تصنيعه من الماء عن طريق التحليل الكهربائي وغيره من الطرق، فإن إنتاج الهيدروجين لا يقيده ندرة الوقود الأحفوري. وهذا يجعله خيارًا جذابًا لأولئك الذين يسعون إلى مصدر للطاقة المتجددة.

 

مساوئ استخدام الهيدروجين كمصدر للطاقة

إن استخدام الهيدروجين كمصدر للطاقة له بعض العيوب. أولاً، من الصعب تخزين ونقل الهيدروجين. فهو يكلف أكثر من أنواع الوقود الأخرى لأنه يحتاج إلى نقله في مركبة فريدة من نوعها وحفظه في حاوية فريدة من نوعها. وخلايا وقود الهيدروجين باهظة الثمن. ونظرًا لأن التكنولوجيا المطلوبة لتوليد الكهرباء من الهيدروجين لا تزال في مهدها، فهي لا تزال باهظة الثمن نسبيًا. ولا يزال مصدر الطاقة الهيدروجيني غير فعال نسبيًا. وعلى الرغم من أنه أكثر كفاءة من المصادر الأخرى من حيث إنتاج الطاقة لكل وحدة من الوقود، إلا أنه لا يزال غير فعال مثل المصادر الأخرى مثل الطاقة الشمسية أو طاقة الرياح. وبسبب هذا، فهو أقل رغبة كمصدر للطاقة للتطبيقات الواسعة النطاق. إمكانات الهيدروجين كمصدر رئيسي للطاقة. لا يزال الهيدروجين يتمتع بقدر هائل من الإمكانات ليصبح مصدرًا مهمًا للطاقة، على الرغم من عيوبه. وقد أدت التطورات التكنولوجية إلى خفض التكاليف وزيادة كفاءة خلايا وقود الهيدروجين.

 

وعلى النقيض من ذلك، عملت وسائل نقل وتخزين الهيدروجين المحسنة على تبسيط استخدام الهيدروجين كمصدر للطاقة. ومع تقدم التكنولوجيا، قد يصبح الهيدروجين مصدرًا مهمًا للطاقة للمنازل والمباني والشركات. بالإضافة إلى ذلك، قد ينتج الهيدروجين مواد كيميائية مثل الأمونيا والميثانول، والتي تعد ضرورية لصنع الأسمدة وغيرها من المنتجات، والطاقة.

تتوفر تقنيات مختلفة لإنتاج الكهرباء من الهيدروجين للاستفادة من هذا المصدر النظيف للطاقة. وسيتم في هذه المقالة دراسة العديد من الطرق لتوليد الطاقة من الهيدروجين، مثل التحليل الكهربائي وخلايا الوقود والاحتراق.

 

التحليل الكهربائي

التحليل الكهربائي هو 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 جمع الهيدروجين واستخدامه كوقود. هذه الطريقة قابلة للتطبيق لتوليد الهيدروجين لأنها فعالة للغاية ولا تنبعث منها أي انبعاثات. بالإضافة إلى ذلك، يمكن صنع الهيدروجين عن طريق التحليل الكهربائي من أي ماء، بما في ذلك مياه الصرف الصحي ومياه البحر. وهذا يجعلها خيارًا قابلاً للتطبيق لتوليد الكهرباء من الهيدروجين في المناطق البعيدة حيث قد يكون الوصول إلى مصادر الطاقة الأخرى مقيدًا.

 

خلايا الطاقة

وهناك تقنية أخرى يمكن أن تولد الطاقة من الهيدروجين وهي خلايا الوقود. حيث يتم دمج الهيدروجين والأكسجين في خلايا الوقود لتوليد الطاقة والحرارة من خلال تفاعل كهروكيميائي. وخلايا الوقود فعالة ويمكنها تشغيل العديد من الأشياء، بما في ذلك السيارات والمنازل والمباني التجارية. ولأنها لا تحتاج إلى بنية تحتية أو رابط بنظام طاقة خارجي، فيمكنها أيضًا توفير الكهرباء للمناطق المعزولة. وخلايا الوقود صامتة نسبيًا ولا تنبعث منها أي انبعاثات، مما يجعلها خيارًا نظيفًا وهادئًا لتوليد الطاقة من الهيدروجين.

 

إحراق

هناك عملية أخرى يمكن أن تولد الطاقة من الهيدروجين وهي الاحتراق. في هذه الطريقة، يتم استهلاك الهيدروجين في محرك لتوليد الحركة والحرارة. بعد ذلك، يمكن تشغيل أجهزة مختلفة، مثل السيارات أو المولدات، بهذه الحركة. الاحتراق هو طريقة شائعة لتوليد الطاقة من الهيدروجين لأنه فعال نسبيًا وقد يولد كميات كبيرة من الكهرباء. ومع ذلك، يمكن أن يتسبب الاحتراق في الملوثات، والتي قد تكون سلبية كبيرة لتطبيقات معينة.

 

وفي الختام

يتمتع الهيدروجين بإمكانات هائلة كمصدر للطاقة. ورغم وجود بعض العيوب في استخدام الهيدروجين كوقود، إلا أن التقدم التكنولوجي جعل استخدامه وتخزينه أسهل. يتمتع الهيدروجين بالعديد من المزايا المحتملة. وقد 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 الفعّالة، والتي لا تنبعث منها أي انبعاثات. خيار آخر هو خلايا الوقود، والتي قد تعمل على تشغيل أجهزة مختلفة وتولد الحرارة والطاقة من خلال العمليات الكهروكيميائية. أخيرًا، يعد الاحتراق طريقة شائعة لتوليد الطاقة من الهيدروجين، على الرغم من أنه ينبعث منه ملوثات. سيحدد التطبيق وتفضيلات المستخدم التكنولوجيا المستخدمة لتوليد الطاقة من الهيدروجين.

 

DEISO خدمات التدريب المهني في مجال الاستدامة من شركة DESIO Training

إذا أعجبك هذا المنشور، فانضم إلى نشرتنا الإخبارية المجانية للحصول على المزيد من المحتوى القيم! اشترك الآن للحصول على مقالات إعلامية وتحديثات الخدمة وأدلة قابلة للتنزيل والمزيد. معرفة المزيد!

1448 1024 DEISO
اشترك الان !
ابدأ الطباعة

معلومات الاتصال.

العنوان باللغة الانجليزية: DEISO LLC، الطابق 21، مبنى شيودوم شيباريكيو، 1-2-3 كيجان ميناتو-كو، طوكيو 105-0022، اليابان.

العنوان الياباني: 〒105-0022 東京都港区海岸1-2-3 汐留芝離宮ビルディング21階, 合同会社DEISO.

بريد إلكتروني: معلومات عنا@deiso.co.jp الهاتف: 03-5403-6479 (اليابانية) الهاتف: +1-361-298-0005 (الإنجليزية) الفاكس: 0488-72-6373.

آخـر الأخبار

حلول الاستدامة

حلول التدريب

الحلول الأكاديمية

ابحث عن تدريب

خدمات وحلول تكنولوجيا المعلومات للأعمال المستدامة

الحلول الرقمية

ابحث عن خدمة

البدء
 
 
 
 
 
 

اتصل بنا اليوم لمناقشة مشروعك القادم.

برامج التدريب

مبيعات نهاية العام.

جميع برامجنا التدريبية متاحة للبيع الآن!

حتى 50٪ أقل