نحو المستقبل مع تحلل البلازما: إنتاج الهيدروجين بدون أي ثاني أكسيد الكربون!

نحو المستقبل مع تحلل البلازما: إنتاج الهيدروجين بدون أي ثاني أكسيد الكربون!

ماذا يحدث في أبحاث الهيدروجين الألمانية؟ يمكن للنهج الجديد أن يعزز بشكل كبير تحول الطاقة. عملية ألمانيا الشرقيةتحلل البلازمايظهر إنتاج الهيدروجين نتائج واعدة ويمكن أن يحدث ثورة في احتياجات الطاقة في هذا البلد. الباحث على معهد لايبنيز لأبحاث وتكنولوجيا البلازما (INP) يعملون في جرايفسفالد على هذه الطريقة المبتكرة التي تعمل على تقسيم الميثان إلى هيدروجين وكربون صلب. مع استهلاك طاقة يبلغ حوالي 12 كيلووات في الساعة فقط لكل كيلوغرام من الهيدروجين، يتطلب تحلل البلازما كهرباء أقل بكثير من عمليات التحليل الكهربائي التقليدية، التي تستهلك حاليًا ما بين 40 و80 كيلووات في الساعة.

لكن تحلل البلازما لديه المزيد ليقدمه: لا تنتج هذه العملية أي انبعاثات ثاني أكسيد الكربون، ويمكن استخدام الكربون الصلب الذي يتم إنتاجه كمنتج ثانوي في صناعات مختلفة. ويمكن لهذه العملية، التي يتم تشغيلها بشكل مثالي باستخدام غاز الميثان المحايد للمناخ الناتج عن الغاز الحيوي، أن تكون بمثابة المفتاح لإمدادات الطاقة والصناعة المحايدة للمناخ. كما يمكن أن يوفر إمكانية إنتاج الهيدروجين مباشرة على متن السفن، مما يجعل نقل الوقود أسهل بكثير.

إجراءات مختلفة وهدف واحد

يعتبر الهيدروجينالتكنولوجيا الرئيسيةلإزالة الكربون في مجالات الصناعة والنقل وإمدادات الطاقة. هناك طرق مختلفة لإنتاج الهيدروجين، مثل الإصلاح البخاري للغاز الطبيعي، والتحليل الكهربائي للمياه والعمليات الكيميائية الحرارية. يتمتع تحلل البلازما على وجه الخصوص بالقدرة على العمل كبديل صديق للبيئة، لأنه ليس فقط أكثر كفاءة في استخدام الطاقة من العمليات التقليدية مثل إعادة تشكيل البخار، ولكنه أيضًا لا يسبب انبعاثات ثاني أكسيد الكربون الضارة. وبدلاً من ذلك، فهي تعتمد على المواد الخام المتجددة وتحمي البيئة بشكل كبير. Ingenieur.de يؤكد أن عمليات البلازما تحظى بشعبية كبيرة سواء من حيث الإنتاج أو الكفاءة.

وتحتاج ألمانيا حاليا إلى ما بين 55 إلى 60 تيراواط ساعة من الهيدروجين سنويا، غالبيته عبارة عن هيدروجين رمادي، وإنتاجه ضار بالبيئة. وقد حددت الحكومة الفيدرالية لنفسها هدف استبدال ما بين 40 إلى 75 تيراواط ساعة من الهيدروجين الأخضر بحلول عام 2030. وسيتلقى المشروع البحثي حول تحلل البلازما تمويلًا ضخمًا بقيمة 4 ملايين يورو من أموال الاتحاد الأوروبي من ولاية مكلنبورغ-فوربومرن. الزئبق ذكرت.

الإمكانيات والتحديات

ومع ذلك، فإن التحدي يكمن في التنفيذ السريع والفعال للتكنولوجيات الجديدة. وفقا لدراسة أجراها معهد بوتسدام لأبحاث تأثير المناخ، تم تنفيذ أقل من 10٪ من المشاريع المعلنة لإنتاج الهيدروجين الأخضر في عام 2023. وبالنظر إلى المستقبل، يبقى أن نرى كيف ستتطور ظروف السوق والقرارات السياسية. وتنتهج وزيرة الاقتصاد الاتحادية كاثرين رايش نهجا تكنولوجيا منفتحا في التعامل مع سياسة الطاقة من أجل تمكين تحقيق أقصى قدر من التقدم.

هناك تفصيل آخر ملحوظ يتعلق بالمشاريع المخطط لها في قطاع الهيدروجين: تخطط الشركات حاليًا لإنتاج إجمالي قدره 11.3 جيجاوات، وهو ما يتجاوز هدف الاستراتيجية الوطنية للهيدروجين البالغ 10 جيجاوات. ومن خلال الإرادة السياسية الصحيحة، يمكن تحديد المسار لإنتاج الهيدروجين المستدام والفعال، والذي لا يخدم الأهداف المناخية فحسب، بل يعزز النمو الاقتصادي أيضًا. هذه هي الطريقة التي تعمل بها جرافورس من برلين بشأن التقنيات المناسبة التي تمكن من إنتاج الهيدروجين بكفاءة من حيث التكلفة وكفاءة في استخدام الطاقة.

باختصار، تجدر الإشارة إلى أن تحلل البلازما هو طريقة مبتكرة وواعدة لتحويل إنتاج الهيدروجين، وبالتالي يمكن أن يقدم مساهمة كبيرة في تحول الطاقة. ومع التركيز الواضح على الاستدامة والتقدم التكنولوجي، سيظل مستقبل تكنولوجيا الهيدروجين مثيرًا في ألمانيا.