ألواح الطاقة الشمسية 2026| ثورة الهيدروجين الأخضر💧

منذ عقود من الوعود البراقة لحل لغز كيفية تحقيق الاكتفاء الذاتي المنزلي من الطاقة دون الإضرار بالبيئة و دون استنزاف الميزانية عبر الفواتير. ظهرت ثورة ألواح الطاقة الشمسية وتقنياتها التي عليها مواجهة أعظم تحدي و هي التخزين المكلف علاوة على الجدوى الاقتصادية. هنا برز الحل السحري للالواح الشمسية المنتجة للهيدروجين الأخضر.

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 🌞

نسب انتاج و استهلاك الطاقات المتجددة عالميا 2024

اعلنت الوكالة الدولية للطاقة المتجددة IRENA ارتفاع النمو السنوي للطاقة المتجددة الى 15% 2025 عالميا.

حيث واصلت آسيا صدارتها بنسبة 74.2% من إجمالي القدرة الجديدة للطاقة المتجددة. وتمثل ياضافات 513.3 جيجاواط وبمعدل نمو 21.6%.

وفي السياق ذكر التقرير أن أفريقيا سجلت أعلى زيادة في القدرة الإنتاجية، بنسبة 15.9% و إضافة 11.3 جيجاواط، أبرز دولها إثيوبيا وجنوب أفريقيا ومصر. كما سجلت منطقة الشرق الأوسط أكبر نمو سنوي، بنسبة 28.9%، بقيادة المملكة العربية السعودية.

من حيث إجمالي القدرة العالمية، تحافظ آسيا، كما هو متوقع، على مركزها الأول بقدرة إجمالية للطاقة المتجددة تبلغ 2891 جيجاواط، تليها أوروبا التي سجلت 934 جيجاواط إجمالاً.

ابرز الدول انتاجا للطاقات المتجددة

الصين ومعادنها النادرة

قطعت الصين خلال العقود الأخيرة اشواطا عملاقة في تطوير و انتاج الطاقة المتجددة خاصة الألواح الشمسية، حيث باتت الدولة الاولى عالميا:

• حسب ادارة الطاقة الوطنية الصينية فقدت بلغت نسبة استهلاك الطاقة المتجددة 40% من الاستهلاك العام و نسبة الطاقة الشمسية الكهروضوئية 20%عام 2024.
• 68% من الاستغلال المنجمي للمعادن النادرة بيد الصين. ولعلمك فان معظم صناعات االالواح الشمسية و معدات طاقة الرياح وغيرها تعتمد على مغناطيسات منتجة من المعادن النادرة.
• اكثر من 90% من الصناعات التحويلية و انتاج المغناطيسات على ارض الصين.

وهذا الوضع تمخض عنه مخاوف كبيرة لدول الغرب. و ذلك بشأن احتكار الصين لسلسلة توريد المعادن النادرة او حتى الالواح الشمسية في حال نشوء ازمة جيوسياسية ستاثر على سوق الطاقات المتجددة. على غرار ما حدث في ازمات الطاقة الأحفورية.

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 رطوبة 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

وفي الختام فان مستقبل الطاقات المتجددة على غرار الهيدروجين الاخضر حل واعد وطموح لتخلص العالم من ازمات النفط و الطاقة الاحفورية، التي رغم مساهمتها في الدخل القومي لدول الاوبيك الا ان آثارها السلبية على البيئة و ميزانية الافراد تحتم ايجاد البديل.

ولكن هذا التحول الطاقوي نحو الطاقة النظيفة سيتم بالتدريج على المدى المتوسط و البعيد حسب الخبراء.