يعرف جميعنا عنصر الهيدروجين ومدى أهميته فى علم الكيمياء ولكن هل تعرف ماهى أنواع الهيدروجين الذى يتم إنتاجه؟ وما هو استخدام هذا الغاز؟ ولماذا يهتم العلماء به ويأملون به ليكون مصدر الطاقة المستخدمة فى المستقبل؟ كل هذا وأكثر سوف نعرفه فى هذا المقال.
أهمية الهيدروجين
يُعتبر الهيدروجين طاقة نظيفة ومتجددة لأن استخدام الهيدروجين فى خلايا الوقود يولد الكهرباء والماء وكمية من الحرارة ولا يخرج من ذلك الإحتراق انبعاثات تؤدى إلى تلوث البيئة وتؤثر على الغلاف الجوى، ولذلك يزداد استخدام الهيدروجين مع الوقت وتستمر الأبحاث فيه لاستغلاله بأفضل طريقة وكذلك الحصول عليه بطريقة آمنة.
أنواع الهيدروجين
يمكن تقسيم الهيدروجين حسب المواد المتفاعلة ( الطاقة المستخدمة ) وطريقة التصنيع
فتوجد ثلاث أنواع رئيسية هى :
- الهيدروجين الرمادى
- والهيدروجين الأزرق
- الهيدروجين الأخضر
ملاحظة !
وهذه الألوان لا تُعبر عن لون الهيدروجين الناتج فكما هو معروف الهيدروجين غاز عديم اللون، وإنما هى دلالات رمزية عن مدى جودة العملية الإنتاجية لغاز الهيدروجين، في العموم يتم انتاج غاز الهيدروجين بطريقتين أساسيتين هما:
- استخدام الغاز الطبيعى أو الفحم أو المشتقات الحيوية
- التحليل الكهربى للماء
عملية التحليل الكهربى تلك لابد من وجود بعض المعادن والأملاح فى الماء حتى يتم توصيل التيار الكهربى، أما عن التفاعل الكيميائي الحاصل فهو تفاعل الأكسدة والإختزال.
- الهيدروجين الرمادى: يعتمد إنتاج هذا النوع على استخدام الوقوم الحفرى ( الغاز الطبيعى، الفحم، المشتقات الحيوية ) وفيها يتم إطلاق غاز ثانى أكسيد الكربون الناتج مع الهيدروجين فى الهواء الجوى، وبالرغم من كون هذه الطريقة تمثل ما يقارب من ٩٥٪ من الإنتاج العالمى لغاز الهيدروجين إلا أن لها مضار كبيرة بالبيئة ولعل أهمها التسبب فى ظاهرة الإحتباس الحرارى.
- و الهيدروجين الأزرق: فى هذا النوع يتم إنتاج الهيدروجين بطريقة مشابهة للهيدروجين الرمادى ولكن يتم عزل انبعاث ثانى أكسيد الكربون وتخزينه فى الأرض باستخدام تقنية احتجاز الكربون والتخزين(ccs) وما يميز هذه الطريقة أنها أقل فى الخطر البيئى من الطريقة المستخدمة فى الهديروجين الرمادى ولكنها أكثر منها تكلفة.
- الهيدروجين الأخضر: وهو الهيدروجين الناتج من عملية التحليل الكهربى للماء حيث تُستخدم الطاقة المتجددة وهى الكهرباء وينتج غازى الهيدروجين والأكسجين، وهذه الطريقة الأعلى فى التكلفة والأكثر تعقيداً ولكنها ذات ضرر ضئيل أو معدوم على البيئة، لذلك يرمز لها باللون الأخضر وهو اللون الدال على العمليات الآمنة والمتجددة فى علم الكيمياء.
تعرف على خصائص الهيدروجين كعنصر من هنا
عيوب إنتاج واستخدام الهيدروجين
بعد أن عرفنا أنواع الهيدروجين ومدى أهمية لابد أن نذكر بعض العيوب والمشكلات لإنتاجه، فبالرغم من كون الهيدروجين مادة متجددة وآمنة على البيئة إلا أن هناك بعض العيوب التى تؤثر على عملية الإنتاج منها:
- تكلفة المواد الخام المستخدمة فى إنتاج الهيدروجين الرمادى والأزرق، وتكلفة عالية للتحليل الكهربى فى إنتاج الهيدروجين الأخضر.
- حفظ وتخزين الهيدروجين الناتج يخضع لعملية مُعقدة ومكلفة وهذا يزيد من تكلفة الهيدروجين وارتفاع سعره لدى المستهلك.
- من المعروف أن الهيدروجين شديد الإشتعال ويصاحب اشتعاله فرقعة لذلك لابد من العمل على إيجاد الحلول للتعامل معه واستخدامه وتوفير طرق آمنه فى التطبيقات عليه وهذا يزيد التكلفة أيضاً.
فى النهاية لابد أن نعرف أن الهيدروجين من أهم مصادر الطاقة المستخدمة حديثاً وبالرغم من تكلفة إنتاجة وارتفاع سعره على المستهلك إلا أن جهود العلماء مازالت مستمرة للوصول إلى أفضل الطرق وأقلها تكلفة لإنتاج ذلك الغاز، بل تتم التجارب عليه لاستغلاله كبديل للجازولين فى السيارات وبديل للغاز الطبيعى للطهى فى المنازل.
وفى مصر يتم الآن تجهيز محطات لإنتاج الهيدروجين الأخضر لتوفير مصدر طاقة مهم ومتجدد مع مراعات الحفاظ على البيئة من التلوث الناتج عن مصادر الطاقة الأخرى، إلى هنا كانت نهاية حديثنا عن غاز الهيدروجين وأشهر أنواعه ومدى أهميته، لكن مواضيعنا لم تنتهى بعد تابعونا لمعرفة المزيد من خلال الإنستجرام
