اخبار وتريند الاقتصادتريند أخبار البيئة وعالم الحيوانمنوعات وأخبار تريند حالياً

هل الهيدروجين الأخضر هو مستقبل النقل؟ | تريند | Trending

حاليًا ، تعمل 99٪ من القطارات في أمريكا الشمالية بالديزل. إذا كانت كندا ستحقق هدفها المتمثل في أن تصبح محايدة للكربون بحلول عام 2050 ، فقد حان الوقت للنظر في البدائل.

لإثبات أن الإجابة تكمن في الهيدروجين الأخضر ، أحضرت شركة ألستوم الفرنسية متعددة الجنسيات أحد قطاراتها من ألمانيا للتشغيل على شبكة سكك شارلفوا. حتى 30 سبتمبر ، سافر ركابها باستخدام الهيدروجين الأخضر ، لأول مرة في أمريكا الشمالية.

جمال هذه التقنية: لا تنتج أي انبعاثات كربونية ، فقط بخار الماء.

كيف هذا ممكن ؟ يجب أن نفهم أولاً أن قطار الهيدروجين هو قطار كهربائي. ومع ذلك ، فهو غير متصل مباشرة بشبكة Hydro-Québec. لا حاجة لتوصيل القطار بمحطة لإعادة شحن بطارياته ، مثل السيارة الكهربائية.

بدلاً من ذلك ، يتم توليد الكهرباء من خلال خلية وقود تعمل بالهيدروجين. مثل القطار العادي ، يحتوي هذا القطار على خزان لملئه ، لكن هذا القطار موجود على سطحه ، ويحتوي على الهيدروجين بدلاً من الديزل. مع دبابة واحدة فقط ، يصل القطار إلى حوالي 1000 كم.

تجعل هذه التقنية من الممكن كهربة شبكة السكك الحديدية دون الحاجة إلى تركيب كبلات الطاقة ، والتي تسمى أيضًا الكابلات. يقول برونو جي بوليت ، مدير كرسي كندا للأبحاث في إنتاج الهيدروجين الأخضر وأستاذ في جامعة كيبيك في تروا ريفيير: “سيكون بناء هذه البنية التحتية في كندا مكلفًا للغاية ، لأن لدينا مساحة شاسعة يجب تغطيتها”. (UQTR).

هذا هو أحد الأسباب الرئيسية وراء تخلف أمريكا الشمالية عن الركب حتى الآن في كهربة القطارات مقارنة بقارة أوروبا الأصغر والمكتظة بالسكان.

والآن كيف تولد خلية الوقود الكهرباء؟ بلغة بسيطة ، يحول الطاقة الكيميائية إلى طاقة كهربائية.

تجمع خلية الوقود هذه ، الموجودة على سطح القطار ، بين الأكسجين من الهواء والهيدروجين من الخزان لتكوين جزيئات الماء.

يوضح إريك روندو ، مدير مركز الابتكار في ألستوم في أمريكا: “يطلق هذا التفاعل الإلكترونات وهذا ما يولد تيارًا كهربائيًا”. حتى تحصل على الكهرباء والبخار. »

يمكن أن يكون مصطلح “خلية الوقود” محيرًا ، لأنه لا يوجد احتراق في العملية. بالنسبة لأولئك الذين يذكر الهيدروجين بكارثة هيندنبورغ زيبلين ، كن مطمئنًا: التكنولوجيا آمنة تمامًا ، كما يشير إريك روندو.

لإنتاج الهيدروجين الأخضر ، يتم استخدام التفاعل العكسي: التحليل الكهربائي للماء. عن طريق حقن تيار كهربائي في الماء ، يمكن تقسيم الجزيء إلى أكسجين ، يتم إطلاقه في الغلاف الجوي ، وهيدروجين ، الذي يتم تخزينه في خزانات عالية الضغط.

في حالة قطار شارلفوا ، يتم توفير الإنتاج والإمداد من قبل Harnois Énergies. نظرًا لأن الشركة تستخدم الطاقة الكهرومائية ، فهو هيدروجين أخضر ، مما يعني أنه لا ينبعث منه أي انبعاثات كربونية.

ومع ذلك ، لا يزال الهيدروجين الأخضر باهظ الثمن ، ولم يتم تطوير السوق بعد في كيبيك. يعتقد البروفيسور برونو بوليت: “لكنه قادم ، إنه واضح” ، الذي يرى أيضًا الهيدروجين الأخضر وسيلة لإزالة الكربون من الصناعات الثقيلة مثل مصانع الأسمنت ومصاهر الألمنيوم.

هذه ليست رصاصة سحرية. نظرًا لأننا نستهلك الكهرباء لإنتاج الهيدروجين ، الذي نولد الكهرباء منه ، فهناك بالضرورة فقدان للكفاءة. ولكي تكون “خضراء” ، يجب أن تستخدم الطاقة النظيفة في المقام الأول.

في الواقع ، يجعل الهيدروجين من الممكن تخزين الكهرباء ، وهو أمر مفيد في النقل لتزويد الطاقة إلى نظام دون الاتصال بالشبكة. ولكن عند مقارنتها بالبطارية ، تكون أحيانًا مفيدة جدًا … أو لا تكون كذلك على الإطلاق. يعتمد ذلك على كيفية استخدامنا لها.

يشرح ماثيو بيكارد أن الهيدروجين هو أكثر كثافة من طاقة البطارية بعشرة إلى عشرين مرة ، ولكنه نصف فعاليته. بعبارة أخرى ، الهيدروجين أخف وزنًا ويخزن المزيد من الطاقة ، لكننا نستعيد كمية أقل منه مقارنة بما وضعناه في البداية. في كلتا الحالتين ، هناك مقايضات يجب القيام بها.

تكمن مصلحة الهيدروجين بشكل أساسي في خفته وقدرته على تغطية مسافات أطول دون التزود بالوقود. هذا هو السبب في أنها تعتبر كهربة النقل الثقيل والصناعة البحرية.

على سبيل المثال ، لن تكون شاحنات الشحن التي تعمل بالبطارية مربحة على الإطلاق ، كما يعتقد برونو بوليت. “تمثل البطارية حوالي 50٪ من وزن الحمولة ، لذا لا يمكنك حمل هذا القدر من الحمولة. أيضًا ، يستغرق شحنه وقتًا طويلاً. الهيدروجين ، وهو خفيف ويملأ الخزان بسرعة ، سيكون أكثر ملاءمة.

لكن بالنسبة للسيارات الشخصية ، حيث لا يمثل وزن البطارية مشكلة كبيرة ، فإن استخدام الهيدروجين أقل لأن إنتاجه يستهلك الكثير من الطاقة.

“نود أن يكون لدينا حل واحد يحل جميع المشاكل ، ولكن هذا ليس هو الحال ، فارق بسيط ماثيو بيكارد ، من جامعة شيربروك. ستكون هناك مجموعة من الحلول ، والهيدروجين الأخضر هو أحدها. خاصة عندما يتعلق الأمر بالنقل الثقيل لمسافات طويلة. »

 

زر الذهاب إلى الأعلى