4 طرق رئيسية لتخزين «الهيدروجين الأخضر» وتلبية احتياجات الطاقة النظيفة

السبت، 24 مايو 2025 07:08 ص

الهيدروجين الأخضر

تتعدد تقنيات تخزين الهيدروجين الأخضر، وتُصنف بشكل رئيسي إلى أربع طرق أساسية، تُعتبر جميعها عناصر حيوية لتمكين الاستخدام الواسع للهيدروجين الأخضر على المستويين المحلي والعالمي.

ويمثل تخزين الهيدروجين تحديًا كبيرًا بسبب كثافته المنخفضة في الظروف العادية، وتشمل تقنيات التخزين الرئيسية ما يلي:

1. تخزين الهيدروجين الغازي المضغوط

يُخزن الهيدروجين في حالته الغازية بعد ضغطه باستخدام ضواغط إلى ضغوط تتراوح بين 200 و500 بار. تُستخدم أوعية الضغط المغلفة بالسماد (COPVs) بشكل واسع لهذا الغرض، حيث توفر أمانًا وفعالية في التخزين.
هناك خمسة أنواع رئيسية لأوعية الضغط:

النوع الأول: مصنوع من الفولاذ.

النوع الثاني: فولاذ مع غلاف من الألياف الزجاجية أو إطار مركب.

النوع الثالث: بطانة من الألومنيوم مغطاة بألياف الكربون المركبة.

النوع الرابع: بطانة بوليمر مغلفة بألياف الكربون المركبة.

النوع الخامس: أوعية بدون بطانة مغلفة بألياف الكربون.

يُعتبر النوع الثالث والرابع الأفضل لنقل الهيدروجين بسبب خفة وزنها وسهولة التعامل معها. وتُستخدم هذه التقنية على نطاق واسع في محطات الوقود وتوليد الطاقة الثابتة، إضافة إلى التطبيقات المتنقلة.

2. التخزين الجيولوجي للهيدروجين

يتيح هذا النوع تخزين كميات كبيرة من الهيدروجين الغازي تحت الأرض في أماكن مثل كهوف الملح، حقول النفط والغاز المستنفدة، وطبقات المياه الجوفية. يتم إنتاج الهيدروجين من مصادر متجددة كالرياح والطاقة الشمسية خلال فترات الذروة، ثم يُخزن لاستخدامه لاحقًا، مما يساعد في إدارة الطلب على الطاقة بشكل فعال.

3. تخزين الهيدروجين المسال

يتم تبريد الهيدروجين إلى درجة حرارة منخفضة جدًا (-253 درجة مئوية) لتحويله إلى سائل، مما يسمح بتخزينه بكثافة أعلى ونقله لمسافات طويلة بكميات كبيرة.
مع ذلك، فإن تسييل الهيدروجين مكلف ويتطلب طاقة تبريد كبيرة (4-10 كيلوواط ساعة لكل كيلوجرام)، وتحدث خسائر طاقة بحوالي 33% أثناء عملية التسييل. كما أن تخزينه يحتاج إلى خزانات خاصة معزولة بدرجة عالية للحفاظ على الحالة السائلة، مع تحديات تقنية في مجال السلامة.

4. التخزين القائم على المواد

تعتمد هذه الطريقة على استخدام مواد صلبة أو سائلة تمتص الهيدروجين عبر تفاعلات كيميائية، مما يسمح بتخزين الهيدروجين عند ضغوط منخفضة وبأحجام أكبر.
تمثل هذه التقنية مستقبل تخزين الهيدروجين، خاصة في التطبيقات التي تتطلب سعات كبيرة وتكاليف منخفضة، ولا تزال الأبحاث مستمرة لتحسين كفاءتها وتوسيع استخدامها في المركبات وأنظمة الطاقة.

في النهاية، تُعد تقنيات تخزين الهيدروجين الأخضر ركيزة أساسية لمواجهة تحديات تغير المناخ وتأمين مصادر طاقة نظيفة ومستدامة.

ويستمر البحث والتطوير بوتيرة متسارعة في هذا المجال، ما يمهد الطريق لاعتماد أوسع للهيدروجين الأخضر كوقود مستقبلي نظيف وفعال.

Short Url

أخبار متعلقة