طلاب هندسة المطرية بجامعة حلوان ينجحون في إنتاج الهيدروجين الأخضر

نجح فريق من طلاب كلية هندسة المطرية، في إنتاج الهيدروجين الأخضر، وذلك تحت رعاية ودعم من الدكتور السيد قنديل رئيس الجامعة، والدكتور عمرو عبد الهادي عميد كلية هندسة المطرية، وكان الهدف من البحث هو إيجاد مصدر وقود نظيف مستدام ذو تكلفة مقاربة لمنافسيه، وهذا ما توفر تماماً في الهيدروجين الأخضر، ويأتي ذلك في ظل النقص الحاد لمصادر الوقود الأحفوري، تسعى البلاد سعياًَ حثيثاً للبحث عن بديل يكون ذا كفاءة مماثلة لأنواع الوقود المطروحة في السوق العالمي حالياً.
وبدأت الفكرة بدراسة تكنولوجيات إنتاج الهيدروجين الأخضر بأفضل الطرق وأقل تكلفة ممكنة، وقد تمكن الطلاب من ذلك بعد دراسة ممنهجة تعتمد على الأبحاث والخطط التي تم نشرها في مجلات علمية موثوقة.
ويعد الهيدروجين الأخضر هو البديل الأمثل للوقود الحفري، وإنتاجه يعتمد على مصادر نظيفة ومستدامة، مثل الطاقة الشمسية ومياه البحر، ولذلك فهو يعد خاليًا من أي انبعاثات كربونية ضارة بالبيئة أو كما يطلق عليه "Zero Carbon emissions fuel" ، ويحقق مشروع إنتاج الهيدروجين الأخضر العديد من أهداف التنمية المستدامة، والمتمثل في الهدف السادس من أهداف التنمية المستدامة، حيث أنه يوفر مياه نظيفة، يتم إنتاجها عن طريق تحلية مياه البحر ومياه الصرف، ثم استخدامها في إنتاج الهيدروجين الأخضر أو كميات صالحة للاستهلاك الأدمي، وكذلك الهدف السابع من أهداف التنمية المستدامة في أن يتم توفير مصدر طاقة نظيف ومستدام، وذالك عن طريق استخدام الطاقة الشمسية في إنتاج الهيدروجين الأخضر، ثم استخدامه في توليد كهرباء من الهيدروجين والذي هو الأخر يعتبر مصدراً مستدامًا.
هذا وبدأ خطة عمل المشروع أولاً بإنتاج الكهرباء اللازمة من الخلايا الشمسية، وإجمالي عدد الخلايا الشمسية المستخدمة هو 13 خلية، تنقسم إلى 11 خلية، يتم توصيلهم على التوالي، مما يعمل على رفع الجهد الكلي، وتثبيت شدة التيار لتشغيل دورة تحلية المياه، و 2 خلية يتم توصيلهم على التوازي، مما يعمل على رفع شدة التيار، وتثبيت الجهد، ويتم وضع منظم شحن بين الخلايا الشمسية والبطاريات لتنظيم التيار الكهربي، ليكون مناسباً لشحن البطاريات المستخدمة في عملية التحليل الكهربي للمياه.
ثم بعد ذلك دورة تحلية المياه التي تعمل بنظام مدمج بين طريقتين وهما "التبخير والتكثيف" و"التناضح العكسي"، حيث يتم تمرير مياه البحر أولاً إلى الغلايات التي تعمل على تبخير المياه، ثم تكثيفها، وبهذا يتم خفض نسبة الأملاح من 39000 جزءًا في المليون إلى 2000 جزء في المليون، ثم بعد ذلك تمريرها على المرحلة الثانية، وهي التناضح العكسي والتي تعمل على تقليل نسبة الأملاح إلى أقل من 150 جزءًا في المليون، ثم يتم تمرير المياه والكهرباء إلى جهاز يعرف "بالمحلل الكهربي للمياه" والذي يقوم بفصل عنصري المياه إلى هيدروجين وأكسجين بشكل منفصل.
وتم تصميم هذا الجهاز بفكرة مبتكرة عن خلايا الفصل الموجودة، حيث أن خلايا الفصل المتعارف عليها يكون الغاز الناتج منها خليطًا بين غاز الهيدروجين والأكسجين، بما يعرف بغاز الهيدروكسي، ولكن تم العمل على فصل الأجزاء التي تسبب اختلاطاً للغاز مما يضمن إنتاج هيدروجين بنقاء يصل إلى 99.99% وتبلغ القدرة الإنتاجية للجهاز الواحد 2.7 لتر غاز هيدروجين، في الدقيقة الواحدة ثم يتم حفظ غاز الهيدروجين في أنابيب مخصصة ورفع ضغطه إلى 5 آبار ثم تمريره في خلايا الوقود الهيدروجينية والتي تعمل على إنتاج الكهرباء من غاز الهيدروجين بكفاءة مرتفعة تصل إلى 60%.
إقرأ أيضاً|تعاون مصري صيني للتوسع في الطاقة الجديدة والمتجددة