في رسالة مفتوحة حديثة، دعا 120 عالمًا وباحثًا منظمي دورة الألعاب الأولمبية في باريس 2024 إلى إعادة النظر في استخدام سيارات تويوتا التي تعمل بالهيدروجين ميراي-كأسطول رسمي. وعلى الرغم من التزام تويوتا باستخدام الهيدروجين الأخضر المستخرج من مصادر عضوية، إلا أن الطلب ينبع من مخاوف بشأن التأثير البيئي لإنتاج الهيدروجين.
نظرًا لأن كلاً من مركبات خلايا الوقود الهيدروجينية والمركبات الكهربائية (EVs) تمثل تحديات وفوائد فريدة من نوعها، فقد اشتد النقاش حول أفضل بديل لوسائل النقل الصديقة للبيئة.
جوهر المناقشة
يجادل العلماء أنه في حين أن المركبات مثل تويوتا ميراي لا تصدر أي انبعاثات كربونية، فإن الواقع هو أن 96٪ من إنتاج الهيدروجين العالمي لا يزال يعتمد على الوقود الأحفوري مثل الميثان. وهذا يجعل الأغلبية الحالية من المركبات التي تعمل بالهيدروجين-أكثر تأثيرًا على البيئة من المركبات الكهربائية التي تعمل بالبطارية (EV)، على الرغم من أن ميزة المركبات الكهربائية تتضاءل إلى حد ما بسبب حقيقة أن العديد من شبكات الكهرباء لا تزال تعتمد بشكل كبير على الفحم.
وعلى الرغم من هذه العيوب الحالية، فإن تكنولوجيا الهيدروجين تتقدم باستمرار لجعلها أكثر قابلية للتطوير وأكثر صداقة للبيئة. حقق الباحثون تقدمًا كبيرًا في إنتاج الهيدروجين الأخضر بشكل أكثر كفاءة وبتكاليف أقل. على سبيل المثال، فيما يلي ثلاثة إنجازات رئيسية هذا العام:
اخترع العلماء في جامعة إلينوي شيكاغو (UIC) عملية جديدة باستخدام الفحم الحيوي من النفايات الزراعية لإنتاج وقود الهيدروجين، مما يقلل بشكل كبير من استهلاك الطاقة. وتستخدم هذه الطريقة المياه والطاقة الشمسية والمخلفات الزراعية، مما يقلل من الطاقة اللازمة لإنتاج الهيدروجين بنسبة تصل إلى 600%. يحمل هذا الإنجاز، المنشور في Cell Reports Physical Science، إمكانية الحصول على وقود هيدروجيني أكثر استدامة ومستقبل صافي-انبعاثات صفرية.
العلماء في مركز RIKEN لعلوم الموارد المستدامة (CSRS) في اليابان على وشك إحداث ثورة في إنتاج وقود الهيدروجين من خلال تقليل الطلب بشكل كبير على معدن الإيريديوم النادر والمكلف. ومن خلال دمج معدن المنجنيز الأكثر وفرة وبأسعار معقولة، نجحوا في تقليل استخدام الإيريديوم بنسبة تصل إلى 95%. يمكن لهذا الإنجاز الكبير أن يخفض تكلفة إنتاج وقود الهيدروجين مع الحفاظ على كفاءة الإنتاج.
خفض تكلفة الهيدروجين الأخضر من خلال المعالجة الثلاثية للمياه-يتطلب إنتاج الهيدروجين الأخضر مياهًا عالية النقاء، وهو ما قد يكون مكلفًا. ومن خلال استخدام مياه الصرف الصحي المستصلحة الرخيصة من خلال التنقية بالتناضح العكسي (RO)، يمكن تقليل التكاليف بشكل كبير. تضمن هذه العملية النظيفة المتقدمة نقاء المياه مع تمكين إنتاج الهيدروجين بكفاءة، مما يجعلها حلاً للطاقة النظيفة مجديًا اقتصاديًا.
