روسيا..ابتكار منظومة لإنتاج الماء والكهرباء والوقود

ابتكر علماء جامعة بطرسبورغ التقنية منظومة فريدة لإنتاج الماء العذب والكهرباء ووقود الهيدروجين الصديق للبيئة في نفس الوقت.

إقرأ المزيد

روسيا.. ابتكار مادة لإنتاج وقود صديق للبيئة من الماء

وتشير مجلة Progress in Energy، إلى أن عملية الانتاج ستكون غير مكلفة، ووفقا للمبتكرين، يمكن للوحدة العمل بشكل مستقل، ولا تعتمد كفاءة إنتاج الهيدروجين على الأحوال الجوية، على عكس معظم الأنظمة الحديثة.

ووفقا لعلماء الجامعة، يعتبر ارتفاع تكلفة الوقود وعدم استقرار عملية إنتاجه المشكلة الرئيسية لانتقال البشرية إلى الطاقة النظيفة.

وتقول الدكتورة يكاتيرينا سوكولوفا، الأستاذة المشاركة في كلية الطاقة النووية والحرارية : "تعتمد معظم مشاريع إنتاج الهيدروجين النظيف الحديثة على مصادر الطاقة المتجددة كالشمس والرياح. إلا أن هذه المصادر غير مستقرة، ففي حال وجود غيوم، ينعدم الهيدروجين. علاوة على ذلك، تتطلب عملية التحليل الكهربائي - عملية إنتاج الهيدروجين من الماء - كميات هائلة من المياه العذبة، ما يخلق صعوبة كبيرة خاصة في المناطق التي تعاني أصلا من ندرة مياه الشرب".

ويقترح علماء من جامعة بطرسبورغ التقنية جعل إنتاج الهيدروجين أكثر استقلالية عن الظروف الخارجية وتقليل الحاجة إلى الموارد الخارجية. ويعتمد مشروع الإنتاج الجديد على مفاعل معياري صغير يعمل بثاني أكسيد الكربون فوق الحرج (حالة تجمع بين الغاز والسائل).

وقد حسب العلماء سيناريوهين تشغيليين للمنظومة: الأول تشغيل ذاتي بالكامل (حيث توفر المياه بنفسها)، والثاني تشغيل قائم على السوق (حيث تباع المياه المحلاة كمنتج منفصل ذي قيمة).

ووفقا للمبتكرين، المبدأ الأساسي الذي تقوم عليه المنظومة هو الحفاظ على الحرارة.

وتقول سوكولوفا موضحة: "تخيلوا غلي الماء في غلاية، ثم استخدام نفس الحرارة لتدفئة غرفة، ثم تجفيف الملابس. وبالمثل، تستخدم الحرارة الناتجة عن المفاعل النووي أولا لتوليد الكهرباء، ثم يستخدم المتبقي منها لإنتاج الهيدروجين من الماء النقي. وإذا لزم الأمر، يمكن استخدام الحرارة المتبقية لغلي مياه البحر لتحليتها".

ووفقا للنموذج المبتكر، لا تتطلب المنظومة مساحة كبيرة (المفاعل صغير الحجم)، ولا يعتمد على مصادر مياه خارجية (فهو يحلي الماء بنفسه)، ويوفر سعرا ثابتا وقابلا للتنبؤ للهيدروجين والكهرباء لعقود قادمة. وتشير التقديرات الأولية إلى أنه قد يبدأ من 2.93 دولارا للكيلوغرام، مقارنة بحوالي 6 دولارات للكيلوغرام حاليا.

ووفقا لسوكولوفا، المفاعل المستخدم في النموذج ليس جاهزا للإنتاج التجاري حاليا، وحالما يصبح جاهزا لذلك، سيتم فورا تصميم نظام إنتاج الهيدروجين لأي منطقة تطلب إنشاء المجمع على أراضيها.

المصدر: نوفوستي