شركة أمريكية تكتشف طريقة مبتكرة لتخزين الهيدروجين

حالة من الحماس تتزايد حول استخدام الهيدروجين، خاصة الهيدروجين الأخضر الذي يتم إنتاجه باستخدام التحليل الكهربائي الذي تدعمه مصادر الطاقة المتجددة، وهي العملية التي لا تنبعث منها ثاني أكسيد الكربون.

ومع ذلك، فإن أحد التحديات الرئيسية لاستخدام الهيدروجين هو طريقة تخزينه، حيث يمكن تخزين الهيدروجين كغاز أو سائل.

كغاز، يمكن تخزينه في خزانات الضغط العالي، وكسائل في درجات حرارة شديدة البرودة لمنعه من الغليان مرة أخرى إلى غاز عند حوالي -252.8 درجة مئوية.

تخزين الهيدروجين من خلال عملية الامتصاص.

هناك العديد من التحديات المرتبطة بتخزين الهيدروجين للاستخدام العملي. على سبيل المثال، لا يمكن للنقل استخدام الهيدروجين حاليا والاحتفاظ بالكمية الكبيرة من الوقود المضغوط اللازم للسفر لمسافات طويلة.

بالإضافة إلى ذلك، فإن حلول التخزين الحالية غير فعالة للغاية، وتفقد كميات كبيرة من الطاقة في هذه العملية.

يعد تطوير حلول فعالة لتخزين الهيدروجين أمرا حيويا لتطوير تقنيات الهيدروجين وخلايا الوقود في التطبيقات.

يتمتع الهيدروجين بأعلى طاقة لكل كتلة من أي وقود، ولكن هناك حاجة إلى حل تخزين عالي التقنية لضمان إمكانية استخدام الوقود أو الغاز بفعالية، دون فقدان الطاقة الزائدة.

وفي الولايات المتحدة، يجري مكتب تقنيات الهيدروجين وخلايا الوقود (HFTO)، بدعم من أموال قانون خفض التضخم لعام 2022 (IRA) الصادر عن إدارة بايدن، أنشطة بحث وتطوير لتعزيز تكنولوجيا أنظمة تخزين الهيدروجين.

وحتى الآن، كان التقدم بطيئا بسبب مجموعة واسعة من التحديات التي تواجه التطور التكنولوجي.

تعتقد شركة ناشئة في كاليفورنيا، تأسست عام 2021، أنها اكتشفت طريقة مبتكرة لتخزين الهيدروجين. وتأمل شركة H2MOF في ضغط الهيدروجين إلى حجم صغير دون استخدام الضغط العالي أو درجات الحرارة المنخفضة لتخزين الوقود.

وإذا نجحت هذه التقنية، فيمكن استخدامها للسماح بتخزين الهيدروجين في درجة حرارة الغرفة لمجموعة من التطبيقات، بما في ذلك تزويد السيارات بالوقود.

العديد من طرق تخزين الهيدروجين الحالية باهظة الثمن وتتطلب كميات كبيرة من الطاقة، مما يجعلها غير فعالة. ومع ذلك، إذا أمكن تخزين الهيدروجين في حالة صلبة، فقد يؤدي ذلك إلى تقليل عبء التخزين بشكل كبير.

وتعتقد شركة H2MOF أنها تستطيع إطلاق تقنية تخزين الهيدروجين المبتكرة في غضون العامين المقبلين، حيث تمكنت الشركة الناشئة من تسريع أبحاثها باستخدام الذكاء الاصطناعي والنماذج التي تم إنشاؤها بواسطة الكمبيوتر.

ينظر المؤسسون إلى الهيدروجين باعتباره مفتاحا لتحقيق التحول الأخضر. وعلى عكس الكهرباء، يمكن استخدام الهيدروجين كوقود لتشغيل العمليات الصناعية، وكذلك لأغراض الطهي والتدفئة.

ومن المتوقع أيضا أن يتم استخدامه كبديل للبطاريات الكهربائية لتشغيل وسائل النقل، خاصة المركبات الكبيرة مثل السفن والطائرات التي لا تستطيع حمل البطاريات الكهربائية الثقيلة اللازمة لتشغيلها باستخدام الكهرباء.

ليست هذه هي المرة الأولى التي يقدم فيها العلماء حلا مبتكرا لتخزين الهيدروجين، ففي عام 2023، خطرت لدى مجموعة طلابية في جامعة أيندهوفن للتكنولوجيا فكرة استخدام كرات حديدية صغيرة لحمل الهيدروجين.