وقود الهيدروجين الصواريخ ، ولكن ماذا عن السلطة للحياة اليومية؟

وقود الهيدروجين الصواريخ ، ولكن ماذا عن السلطة للحياة اليومية؟ أطلقت ناسا جميع مهام مكوكها الفضائي باستخدام الهيدروجين كوقود. وكالة ناسا, CC BY

هل شاهدت إطلاق مكوك الفضاء؟ الوقود المستخدم في دفع هذه الهياكل الضخمة بعيدا عن الجاذبية الأرضية الهدرجة.

يحمل الهيدروجين أيضًا إمكانات كمصدر للطاقة لأنشطتنا اليومية - القيادة وتدفئة منازلنا وربما أكثر.

هذا الشهر الحكومة الائتلافية الفيدرالية افتتح التشاور العام على استراتيجية وطنية الهيدروجين. تعهد العمل أيضا ضع جانبا التمويل لتطوير الهيدروجين النظيف. أشار اجتماع وزراء الطاقة في لجنة الزراعة في ديسمبر 2018 دعم قوي لاقتصاد الهيدروجين.

ولكن هل أستراليا مستعدة لاستكشاف هذا البديل التنافسي ذي الطاقة المنخفضة الكربون للقطاعات السكنية والتجارية والصناعية والنقل؟

هناك جانبان رئيسيان لتقييم استعدادنا لاقتصاد الهيدروجين - التقدم التكنولوجي (هل يمكننا فعل ذلك فعلاً؟) والقبول المجتمعي (هل سنستخدمه؟).

هل التكنولوجيا ناضجة بما فيه الكفاية؟

تتكون دورة الاقتصاد الهيدروجيني من ثلاث خطوات أساسية:

  • إنتاج الهيدروجين
  • تخزين الهيدروجين وتسليمه
  • استهلاك الهيدروجين - تحويل الطاقة الكيميائية للهيدروجين إلى أشكال أخرى من الطاقة.

إنتاج الهيدروجين

لكي يصبح الهيدروجين وقودًا مستقبليًا رئيسيًا ، من المحتمل أن يكون التحليل الكهربائي للماء هو أفضل طريقة للإنتاج. في هذه العملية ، يتم استخدام الكهرباء ل تقسيم جزيئات الماء في الهيدروجين (H₂) والأكسجين (O₂).

هذه التكنولوجيا تصبح ممكن تجاريا عندما يتم إنتاج الكهرباء بتكاليف منخفضة نسبيا عن طريق مصادر الطاقة المتجددة مثل الطاقة الشمسية وطاقة الرياح. قد تنخفض التكاليف أكثر في المستقبل القريب حيث تصبح تكنولوجيا الإنتاج أكثر كفاءة.

كيف يتم إنشاء الهيدروجين واستخدامه كمصدر للطاقة.

تخزين الهيدروجين وتسليمه

التخزين الفعال والتسليم أمران حيويان للتعامل الآمن والفعال لكميات كبيرة من الهيدروجين.

نظرًا لكونه خفيفًا جدًا ، فقد تم عادةً ضغط الهيدروجين بضغط عالٍ ، أو تسيله وتخزينه عند درجة حرارة منخفضة للغاية تبلغ -253 درجة مئوية. يتطلب اتخاذ هذه الخطوات استثمارًا إضافيًا في الطاقة ، وبالتالي تنخفض الكفاءة بنسبة تصل إلى 40٪. لكن تخزين وتسليم الهيدروجين الحاليين لا يزالان يعتمدان على هاتين التقنيتين - الضغط والإسالة - حيث ثبت أنهما مدعومان بواسطة بنية تحتية وخبرة راسخة.

هناك خيار آخر يتم استكشافه (ولكن يحتاج إلى مزيد من التطوير) وهو الجمع بين الهيدروجين وعناصر أخرى ، ثم إطلاقه عند الحاجة للاستخدام.

حاليا ، تستخدم معظم سيارات خلايا الوقود الهيدروجينية خزانات معززة من ألياف الكربون لتخزين غاز الهيدروجين المضغوط للغاية. ستحتاج تكلفة الخزانات إلى خفض لجعل هذا الخيار أكثر اقتصادية (حاليًا أكثر من بضعة آلاف من الدولارات الأمريكية لكل وحدة).

باستخدام الهيدروجين كوقود

هناك طريقتان رئيسيتان لتحويل الطاقة الكيميائية في الهيدروجين إلى طاقة قابلة للاستخدام (الطاقة الكهربائية أو الطاقة الحرارية). كلا الطريقتين ينتجان الماء كمنتج ثانوي.

تتمثل الطريقة البدائية والمباشرة لاستخدام الهيدروجين في حرقه لتوليد الحرارة - تمامًا مثل استخدام الغاز الطبيعي للطبخ والتدفئة في منزلك.

A محاكمة المخطط لها في جنوب أستراليا يهدف إلى توليد الهيدروجين باستخدام الكهرباء المتجددة ، ثم ضخه في شبكة توزيع الغاز المحلية. يمكن لهذه الطريقة من "مزج" الغازات أن تتجنب تكلفة بناء البنية التحتية للتوصيل المكلفة ، ولكن سوف تتحمل النفقات المرتبطة بالتعديلات على خطوط الأنابيب الحالية. مطلوب دراسة واسعة النطاق واختبار هذا النشاط.

عند استخدامها في خلايا وقود الهيدروجين ، يتم إنتاج الطاقة عندما يتفاعل الهيدروجين مع الأكسجين. هذه هي التكنولوجيا التي تستخدمها ناسا والمشغلون الآخرون في البعثات الفضائية ، ومن قبل شركات صناعة السيارات في سيارات خلايا وقود الهيدروجين. إنها الطريقة الأكثر تقدما لاستخدام الهيدروجين في الوقت الحالي.

ارفع صوت هذا الإطلاق الذي يعمل بالوقود الهيدروجيني.

إنه يعمل ، لكن هل نقبله؟

اعتبارات السلامة

كوقود ، يحتوي الهيدروجين على بعض الخصائص التي تجعل استخدامه أكثر أمانًا من أنواع الوقود الأكثر استخدامًا اليوم ، مثل الديزل والبنزين.

الهيدروجين غير سام. كما أنه أخف بكثير من الهواء ، مما يسمح بالانتشار السريع في حالة حدوث تسرب. هذا يتناقض مع تراكم الغازات القابلة للاشتعال في حالة تسرب البنزين والديزل ، والتي يمكن أن تسبب انفجارات.

ومع ذلك ، فإن الهيدروجين يحترق بسهولة في الهواء ، ويشعل بسهولة أكبر من البنزين أو الغاز الطبيعي. هذا هو السبب في أن سيارات الهيدروجين لديها خزانات قوية من ألياف الكربون - لمنع التسرب.

حيث يتم استخدام الهيدروجين في البيئات التجارية كوقود ، تم وضع لوائح صارمة وإجراءات فعالة لمنع واكتشاف التسريبات وللتهوية بالهيدروجين. ستحتاج التطبيقات المنزلية لوقود الهيدروجين أيضًا إلى معالجة هذه المشكلة.

تأثير على البيئة

من منظور بيئي ، تتضمن الدورة المثالية في الاقتصاد الهيدروجيني ما يلي:

  • إنتاج الهيدروجين من خلال استخدام التحليل الكهربائي لتقسيم المياه
  • استهلاك الهيدروجين عن طريق تفاعله مع الأكسجين في خلية الوقود ، وإنتاج المياه كمنتج ثانوي.

إذا تم توليد الكهرباء للتحليل الكهربائي من مصادر متجددة ، فإن سلسلة القيمة الكاملة هذه لها تأثير ضئيل على البيئة وتكون مستدامة.

الاقتراب من اقتصاد الهيدروجين

الكهرباء الرخيصة من موارد الطاقة المتجددة هي المفتاح في جعل إنتاج الهيدروجين على نطاق واسع عبر التحليل الكهربائي حقيقة واقعة في أستراليا. إنه أمر واضح بالفعل على المستوى الدولي - على سبيل المثال ، في ألمانيا وتكساس - أن الهيدروجين المتجدد قادر على المنافسة من حيث التكلفة في التطبيقات المتخصصة ، وإن لم يكن بعد في الإمداد الصناعي.

تحتاج تقنيات التخزين والتسليم إلى التحسين من حيث التكلفة والكفاءة ، كما يتطلب تصنيع خلايا وقود الهيدروجين التقدم.

يعتبر الهيدروجين مصدرًا مرغوبًا للطاقة ، حيث يمكن إنتاجه بكميات كبيرة وتخزينه لفترة طويلة دون فقد القدرة. لأنه خفيف جدًا ، إنه كذلك وسيلة اقتصادية لنقل الطاقة التي تنتجها مصادر الطاقة المتجددة على مسافات كبيرة (بما في ذلك عبر المحيطات).

يدعم الوقود الهيدروجيني التقنيات المتطورة ، بدعم قوي من الحكومات ، والتزام من العديد من شركات الطاقة والسيارات متعددة الجنسيات ، الطاقة المتجددة مع المستخدمين النهائيين بطريقة نظيفة ومستدامة.

دعونا نرى ما إذا كان الهيدروجين تقلع.المحادثة

نبذة عن الكاتب

Zhenguo هوانغ ، محاضر كبير ، جامعة التكنولوجيا في سيدني

يتم إعادة نشر هذه المقالة من المحادثة تحت رخصة المشاع الإبداعي. إقرأ ال المقال الأصلي.

كتب ذات صلة

السحب: الخطة الأكثر شمولاً على الإطلاق من أجل عكس الاحترار العالمي

بول هوكين وتوم شتاير
9780143130444في مواجهة الخوف واللامبالاة على نطاق واسع ، اجتمع تحالف دولي من الباحثين والمهنيين والعلماء لتقديم مجموعة من الحلول الواقعية والجريئة لتغير المناخ. مائة تقنيات وممارسات موصوفة هنا - بعضها معروف جيدًا ؛ البعض ربما لم تسمع به من قبل. وهي تتراوح بين الطاقة النظيفة وتعليم الفتيات في البلدان المنخفضة الدخل إلى ممارسات استخدام الأراضي التي تسحب الكربون من الهواء. الحلول موجودة وقابلة للحياة اقتصاديًا ، والمجتمعات في جميع أنحاء العالم تعمل حاليًا على تفعيلها بمهارة وتصميم. متاح في أمازون

تصميم حلول المناخ: دليل السياسات للطاقة المنخفضة الكربون

هال هارفي ، روبي أورفيس ، جيفري ريسمان
1610919564مع آثار تغير المناخ علينا بالفعل ، فإن الحاجة إلى خفض انبعاثات غازات الاحتباس الحراري العالمية ليست أقل من إلحاح. إنه تحد شاق ، لكن التقنيات والاستراتيجيات اللازمة لمواجهته موجودة اليوم. يمكن لمجموعة صغيرة من سياسات الطاقة ، المصممة والمنفذة بشكل جيد ، أن تضعنا على الطريق نحو مستقبل منخفض الكربون. أنظمة الطاقة كبيرة ومعقدة ، لذلك يجب أن تكون سياسة الطاقة مركزة وفعالة من حيث التكلفة. نهج مقاس واحد يناسب الجميع لن ينجز المهمة ببساطة. يحتاج صانعو السياسات إلى مورد واضح وشامل يحدد سياسات الطاقة التي سيكون لها أكبر تأثير على مستقبل المناخ لدينا ، ويصف كيفية تصميم هذه السياسات جيدًا. متاح في أمازون

هذا يغير كل شيء: الرأسمالية مقابل والمناخ

بواسطة نعومي كلاين
1451697392In هذا يغير كل شيء تقول ناعومي كلاين أن تغير المناخ ليس مجرد قضية أخرى يتم وضعها بدقة بين الضرائب والرعاية الصحية. إنه إنذار يدعونا إلى إصلاح نظام اقتصادي يفشلنا بالفعل بطرق عديدة. يبني كلاين بدقة على كيفية خفض انبعاثاتنا من غازات الدفيئة بشكل كبير ، وهو أفضل فرصة لنا للتخفيف من التباين الفجائي في الوقت نفسه ، وإعادة تخيل ديمقراطياتنا المحطمة ، وإعادة بناء اقتصاداتنا المحلية المدمرة. إنها تعرّض اليأس الأيديولوجي الذي ينكره من ينكرون تغير المناخ ، والأوهام المشينة التي ارتكبها المهندسون الجيولوجيون المحتملين ، والانهزامية المأساوية في الكثير من المبادرات الخضراء السائدة. وهي تدلل على وجه التحديد على السبب الذي يجعل السوق لا تستطيع - ولا يمكنها - إصلاح أزمة المناخ ، ولكنها ستجعل الأمور أسوأ ، مع أساليب استخراج مدمرة للغاية ومدمرة من الناحية البيئية ، مصحوبة برأسمالية كوارث متفشية. متاح في أمازون

من الناشر:
عمليات الشراء على موقع أمازون تذهب لتحمل تكلفة جلبك InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, و ClimateImpactNews.com دون أي تكلفة ودون المعلنين الذين يتتبعون عادات التصفح الخاصة بك. حتى إذا قمت بالنقر فوق رابط ولكنك لا تشتري هذه المنتجات المحددة ، فإن أي شيء آخر تشتريه في هذه الزيارة نفسها على Amazon يدفع لنا عمولة صغيرة. لا توجد تكلفة إضافية عليك ، لذا يرجى المساهمة في هذا الجهد. بامكانك ايضا استخدام هذا الرابط لاستخدامه في Amazon في أي وقت حتى تتمكن من المساعدة في دعم جهودنا.

 

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeiwhihuiditjakomsnofaplptruesswsvthtrukurvi

اتبع InnerSelf على

الفيسبوك أيقونةتويتر أيقونةرمز youtubeرمز الانستغرامرمز pintrestأيقونة آر إس إس

 احصل على آخر عبر البريد الإلكتروني

مجلة أسبوعية يوميا الإلهام

أحدث الفيديوهات

بدأت الهجرة المناخية الكبرى
بدأت الهجرة المناخية الكبرى
by معلن
تجبر أزمة المناخ الآلاف حول العالم على الفرار حيث أصبحت منازلهم غير صالحة للسكن بشكل متزايد.
آخر عصر جليدي يخبرنا لماذا نحتاج إلى الاهتمام بتغير 2 في درجة الحرارة
آخر عصر جليدي يخبرنا لماذا نحتاج إلى الاهتمام بتغير 2 في درجة الحرارة
by آلان وليامز ، وآخرون
يذكر أحدث تقرير صادر عن الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ (IPCC) أنه بدون انخفاض كبير ...
ظلت الأرض صالحة للسكنى لمليارات السنين - بالضبط ما مدى حظنا؟
ظلت الأرض صالحة للسكنى لمليارات السنين - بالضبط ما مدى حظنا؟
by توبي تيريل
استغرق التطور 3 أو 4 بلايين سنة لإنتاج الإنسان العاقل Homo sapiens. إذا كان المناخ قد فشل مرة واحدة فقط في ذلك ...
كيف يمكن لرسم خرائط الطقس قبل 12,000 عام أن يساعد في التنبؤ بتغير المناخ في المستقبل
كيف يمكن لرسم خرائط الطقس قبل 12,000 عام أن يساعد في التنبؤ بتغير المناخ في المستقبل
by برايس ريا
تميزت نهاية العصر الجليدي الأخير ، منذ حوالي 12,000 عام ، بمرحلة باردة نهائية تسمى أصغر درياس. ...
من المقرر أن ينخفض ​​بحر قزوين بمقدار 9 أمتار أو أكثر هذا القرن
من المقرر أن ينخفض ​​بحر قزوين بمقدار 9 أمتار أو أكثر هذا القرن
by فرانك ويسلينج وماتيو لاتوادا
تخيل أنك على الساحل وتطل على البحر. أمامك 100 متر من الرمال القاحلة التي تبدو وكأنها ...
كانت كوكب الزهرة شبيهة بالأرض مرة أخرى ، لكن تغير المناخ جعلها غير صالحة للسكن
كانت كوكب الزهرة شبيهة بالأرض مرة أخرى ، لكن تغير المناخ جعلها غير صالحة للسكن
by ريتشارد ارنست
يمكننا تعلم الكثير عن تغير المناخ من كوكب الزهرة ، كوكبنا الشقيق. تبلغ درجة حرارة سطح الزهرة حاليًا ...
خمسة معتقدات مناخية: دورة مكثفة في التضليل المناخي
المعتقدات المناخية الخمسة: دورة مكثفة في التضليل المناخي
by جون كوك
هذا الفيديو عبارة عن دورة تدريبية مكثفة في المعلومات الخاطئة عن المناخ ، ويلخص الحجج الرئيسية المستخدمة للتشكيك في الواقع ...
لم يكن القطب الشمالي دافئًا على هذا النحو لمدة 3 ملايين عام وهذا يعني تغييرات كبيرة للكوكب
لم يكن القطب الشمالي دافئًا على هذا النحو لمدة 3 ملايين عام وهذا يعني تغييرات كبيرة للكوكب
by جولي بريغهام جريت وستيف بيتش
في كل عام ، يتقلص الغطاء الجليدي البحري في المحيط المتجمد الشمالي إلى نقطة منخفضة في منتصف سبتمبر. هذا العام يقيس 1.44 فقط ...

أحدث المقالات

الطاقة الخضراء 2 3
أربع فرص للهيدروجين الأخضر للغرب الأوسط
by كريستيان تاي
لتجنب أزمة المناخ ، سيحتاج الغرب الأوسط ، مثل بقية البلاد ، إلى إزالة الكربون من اقتصادها بالكامل عن طريق ...
ug83qrfw
حاجز رئيسي أمام طلب الاستجابة يحتاج إلى إنهاء
by جون مور على الأرض
إذا فعل المنظمون الفيدراليون الشيء الصحيح ، فقد يتمكن عملاء الكهرباء في الغرب الأوسط قريبًا من كسب المال بينما ...
الأشجار للزراعة من أجل المناخ 2
ازرع هذه الأشجار لتحسين حياة المدينة
by مايك وليامز رايس
توصلت دراسة جديدة إلى أن أشجار البلوط الحية والجميز الأمريكي أبطال من بين 17 "شجرة خارقة" من شأنها أن تساعد في جعل المدن ...
قاع البحر الشمالي
لماذا يجب أن نفهم جيولوجيا قاع البحار لتسخير الرياح
by ناتاشا بارلو ، أستاذ مشارك في التغيير البيئي الرباعي ، جامعة ليدز
بالنسبة إلى أي بلد ينعم بسهولة الوصول إلى بحر الشمال الضحل والرياح ، ستكون الرياح البحرية مفتاحًا للالتقاء بشبكة ...
3 دروس حرائق الغابات لمدن الغابات بينما دمر ديكسي فاير مدينة جرينفيل التاريخية ، كاليفورنيا
3 دروس حرائق الغابات لمدن الغابات بينما دمر ديكسي فاير مدينة جرينفيل التاريخية ، كاليفورنيا
by بارت جونسون ، أستاذ هندسة المناظر الطبيعية ، جامعة أوريغون
اجتاح حريق هائل في غابة جبلية حارة وجافة مدينة جولد راش في جرينفيل ، كاليفورنيا ، في 4 أغسطس ، ...
يمكن للصين تحقيق أهداف الطاقة والمناخ التي تحد من طاقة الفحم
يمكن للصين تحقيق أهداف الطاقة والمناخ التي تحد من طاقة الفحم
by ألفين لين
في قمة المناخ للزعيم في أبريل ، تعهد شي جين بينغ بأن الصين "ستسيطر بصرامة على الطاقة التي تعمل بالفحم ...
المياه الزرقاء محاطة بالعشب الأبيض الميت
خريطة تتتبع 30 عامًا من الذوبان الشديد للثلوج في جميع أنحاء الولايات المتحدة
by ميكايلا ميس أريزونا
توضح خريطة جديدة لأحداث ذوبان الجليد الشديد على مدى الثلاثين عامًا الماضية العمليات التي تؤدي إلى الذوبان السريع.
طائرة تسقط مثبطات حريق حمراء على حريق غابة بينما ينظر رجال الإطفاء المتوقفون على طول الطريق إلى السماء البرتقالية
يتوقع النموذج اندلاع حرائق الغابات لمدة 10 سنوات ، ثم انخفاض تدريجي
by هانا هيكي يو. واشنطن
تتنبأ نظرة على مستقبل حرائق الغابات على المدى الطويل بحدوث انفجار أولي لنشاط حرائق الغابات لمدة عقد تقريبًا ، ...

 احصل على آخر عبر البريد الإلكتروني

مجلة أسبوعية يوميا الإلهام

مواقف جديدة - إمكانيات جديدة

InnerSelf.comClimateImpactNews.com | InnerPower.net
MightyNatural.com | WholisticPolitics.com | InnerSelf سوق
حقوق التأليف والنشر © 1985 - 2021 إينيرسيلف المنشورات. كل الحقوق محفوظة.