امام الازمات الجيوسياسية و الجيواقتصادية و تداعياتها على سلاسل توريد الطاقة في الشرق الاوسط و اوروبا. طفت على السطح حلول وابتكارات الطاقة المتجددة البديلة التي باتت ضرورة استراتيجية للحكومات. واهمها الطاقة الشمسية التي ستتجاوز حصتها 20% من الاستخدام العالمي بحلول 2027.
متجاوزة حصة الغاز الطبيعي19% عالميا حيث تعد الصين طليعة الدول بنسبة حسب مصدر i.energy.agancy 🌞
لكن منذ عقود من الوعود البراقة لثورة الألواح الشمسية وتقنياتها واجهتها أعظم معضلة و هي التخزين المكلف و عدم الجدوى اقتصاديا. هنا برز الحل السحري للالواح الشمسية المنتجة للهيدروجين الأخضر.
نسب انتاج و استهلاك الطاقات المتجددة عالميا 2024
ابرز الدول انتاجا للطاقات المتجددة
الصين: حسب ادارة الطاقة الوطنية الصينية فقدت بلغت نسبة استهلاك الطاقة المتجددة 40% من الاستهلاك العام و نسبة الطاقة الشمسية الكهروضوئية 20%عام 2024.
فكرة تقنية ما هي الأواح الشمسية التي تعمل بالهيدروجين؟
بدأت الفكرة من بلجيكا عام 2011، أثناء بحث اكاديمي يحاكي عملية التمثيل الضوئي للنباتات بغرض تحويل الماء الى هيدروجين. و هي فكرة الهيدروجين الاخضر المنتج بالطاقة النظيفة الشمسية.
أي فصل ذرات الهيدروجين عن الاكسجين من جزئ الماء H2O. ولكن هنا يتم انتاج الهيدروجين من الهواء.
آلية و كفاءة انتاج الطاقة بالهيدروجين الأخضر
يمكن انتاج 40% الى 50% كهرباء من اجمالي الطاقة المنتجة من الهيدروجين و الباقي يتحول الى حرارة.
يمكن انتاج 50 لتر الى 250 لتر من الهيدروجين في نظام 5 الواح شمسية في المنزل، و تخزينه في خزانات خاصة. ولكن 250 لتر يتطلب تجهيزات اضافية مكلفة.
يحتاج منزل عادي الى 3000 كيلوواط ساعي كهرباء سنويا. وتعد 50 لتر هيدروجين يوميا كافية.
ايجابيات وميزات ألواح الطاقة الشمسية الهجينة
حل مشكلة التخزين
يعد معضلة التخزين أهم عيب أعاق تطور انتاج و استخدام الطاقة الشمسية حيث بلغت تكلفة بطارية تسلا بسعة 13.5 كيلوواط ساعي 10000 دولار امريكي علاوة على ذلك لا يمكن استغلالها الا موسميا!
مما أرق الباحثين و خبراء التكنولوجيا ولكن مؤخرا تمكن فريق منهم من اختراع الحل السحري لمشكلة التخزين. و هي تحويل الطاقة الشمسية الى انتاج الهيدروجين الذي يمكن تخزينه بسهولة وفق ضوابط امنية دقيقة.
حيث يمكن تخزين h2 لشهور او سنوات! فعلى سبيل المثال اسطوانة h2 بسعة 50 لتر يمكن ان تخزن 5 الى 10kwh بتكلفة مئات الدولارات بدل آلاف دولارات بطارية الليثيوم.
5 الواح شمسية تغطي 35%من احتياجات الكهرباء حوالي 3 آلاف كيلوواط ساعي لمنزل طيلة سنة.
الجدوي الإقتصادية
و هكذا تم حل او خفض تكلفة بطاريات التخزين التقليدية من الليثيوم و غيره.
لكن قد يتطلب نظام انتاج الكهرباء من h2:
5 الواح شمسية على الاقل لتحويل طاقة الشمس خلال الربيع و الصيف الى نظام انتاج h2 لملئ الخزان.
اسطوانات تخزين ونظام ضغط.
خلية وقود لتحويل الهيدروجين الى كهرباء.
اما عن الكفاءة فتبلغ 12% و هي اقل مت كفاءة انظمة البطاريات 20%. ولكن اذا قمنا بتشغيل النظام على مرحلتين ستزيد الكفاءة.
سلبيات الهيدروجين الأخضر
يتطلب طاقة كبيرة.
المشاكل الامنية. التي تستلزم صمامات امان و كواشف تسرب غاز الهيدروجين.
استخدامات الهيدروجين الأخضر
يمكن استخدام طاقة الهيدروجين الاخضر في حياتنا اليومية و العديد من الاستخدامات و المجالات كالنقل على غرار السيارات الكهربائية.
اكبر الدول انتاجا للهيدروجين الأخضر
كما هو معلوم يتطلب انتاج الهيدروجين الاخصر طاقة نظيفة على غرار الطاقة الشمسية و تكنولوجيا متقدمة للتحويل و التخزين.
لذا فان دول مثل الجزائر بصحراءها المشمسة على طوال العام مرشحة لتكون اكبر الدول الاقليمية لانتاج الهيدروجين الاخضر و تصديره لاوروبا التي تعاني من ازمة الطاقة.
الخاتمة مع رؤى رئيسية
في هذه الفقرة الختامية، لخص النقاط الرئيسية من مقالك، مع تعزيز الأفكار الأكثر أهمية التي تمت مناقشتها. شجع القراء على التفكير في الرؤى التي تمت مشاركتها أو قدم نصائح عملية يمكنهم تطبيقها في حياتهم الخاصة. هذه هي فرصتك لترك انطباع دائم، لذا تأكد من أن أفكارك الختامية قوية ولا تُنسى. الخاتمة القوية لا تجمع المقال فقط، بل تلهم القراء أيضًا لمزيد من المشاركة.
Rafik
_الاسم الوظيفي(job title): مؤلف و كاتب متعدد الوسائط /Multimedia writer
_المجال: خدمات رقمية/تعليم اونلاين Online Education
_اسم الشركة(ملكية فردية): History Explorer
المهارات:
صانع محتوى رقمي Digital Multimedia.
. خدمات تكنولوجيا المعلومات I.T services، و الإنترنت.
_مؤلف عدة كتب الكترونية تاريخية.
