نجح باحثون في الهند بابتكار تقنية ثورية لإنتاج الهيدروجين الأخضر من المخلفات الزراعية؛ بما يعزز جهود الاستدامة وخفض الانبعاثات الكربونية.
وبموجب الابتكار الجديد، يمكن إنتاج الهيدروجين دون انبعاثات وبتكلفة منخفضة تقلّ عن دولار واحد فقط للكيلوغرام، كما ينتج عن العملية الخضراء أسمدة عضوية وفحم حيوي قابلة للتسويق تجاريًا، بحسب التفاصيل لدى منصة الطاقة المتخصصة (مقرّها واشنطن).
ويفتح البحث الباب أمام إنتاج المزيد من الهيدروجين النظيف والرخيص بما يحقق أهداف خفض الاعتماد على مصادر الوقود الأحفوري وصولًا للحياد الكربوني في 2070، ويحقق أهداف مهمة الهيدروجين الأخضر الوطنية بإنتاج 5 ملايين طن سنويًا بحلول عام 2030.
ومن أجل المنافسة عالميًا، وعد مطورون هنود في العام الماضي (2024) بخفض تكلفة إنتاج الهيدروجين الأخضر إلى دولارين فقط للكيلوغرام “في المستقبل القريب”، كما تستهدف شركة “ريلاينس إندستريز” الخاصة خفض التكلفة إلى أقل من دولار واحد.
إنتاج الهيدروجين الأخضر في الهند
كشف فريق مركز أبحاث الهيدروجين الأخضر التابع لجامعة السلام العالمية في الهند النقاب عن تقنية مبتكرة لإنتاج الهيدروجين الأخضر والغاز الطبيعي الحيوي المضغوط (BioCNG) من المخلفات الزراعية المختلطة.
و”الغاز الطبيعي الحيوي المضغوط” هو الغاز الحيوي الذي جرت معالجته للحصول على غاز ميثان بنسبة نقاء 95%.
وتصل تكلفة الإنتاج إلى 83 روبية هندية (0.94 سنتًا أميركيًا) للكيلوغرام، وهو أقل من نصف المستوى الحالي لإنتاج الهيدروجين الأخضر بوساطة أجهزة التحليل الكهربائي للمياه باستعمال مصادر الطاقة المتجددة.
(الروبية الهندية = 0.011 دولارًا أميركيًا).
وجرى اختبار التقنية داخل منشأة تجريبية في الحرم الجامعي بسعة إنتاج 500 كيلوغرام في اليوم الواحد، وحصلت على 4 براءات اختراع.
وباستعمال المخلفات الحيوية بالريف، أمكن إنتاج منتجات ثانوية قابلة للتسويق مثل الفحم الحيوي لاستعماله في المستحضرات الطبية والتجميل والبناء، وكذا الأسمدة العضوية القادرة على إطلاق مغذيات للتربة مثل النيتروجين والفوسفور والبوتاسيوم، وذلك في حالة وجود الماء.
وبحسب التفاصيل التي تابعتها منصة الطاقة المتخصصة؛ فإن تلك الأسمدة تقلل الاعتماد على الأسمدة الاصطناعية مثل اليوريا في الزراعة، كما تخفض ملوحة التربة، وهي تهديد طويل الأمد للإنتاج الزراعي في الهند.
وبالمقارنة بالطرق التقليدية لتحويل الكتلة الحيوية إلى غاز ذات كفاءة تتراوح بين 5% و7%، تحقق التقنية الجديدة نسبة كفاءة تصل إلى 12%.
إنتاج الهيدروجين الأخضر من المخلفات
يقول الأستاذ المساعد بمركز أبحاث الهيدروجين الأخضر الدكتور راتناديب جوشي، إن التقنية الجديدة تتجاوز حدود استعمال مواد أولية وحيدة: إذ تستعمل مخلفات زراعية مختلطة وفصلية مثل مخلفات نبات الدخن؛ وهو ما يجعل استعمال التقنية فاعلًا في المناطق المعرضة للجفاف تحديدًا.
ويمكن إنتاج الهيدروجين الأخضر بعد معالجة الغاز الحيوي المنتج من خلال العملية، والذي يتميز بمحتوى عالٍ من الميثان وذلك من خلال تقنية التحلل الحراري التحفيزي.
وفي تلك العملية، تُوضع المخلفات داخل مفاعل مُحكم الغلق حيث تتعرض للحرارة والرطوبة بدرجة مناسبة تسهّل عملية التحلل البيولوجي؛ ما يؤدي إلى إنتاج الغاز الحيوي.
وباستعمال محفز نباتي بالعملية، يمكن إنتاج الهيدروجين الأخضر دون انبعاثات غاز ثاني أكسيد الكربون ودون الحاجة لأنظمة احتجاز الكربون المكلفة.
وتعليقًا على الإنجاز، يقول الرئيس التنفيذي للجامعة الهندية الدكتور راهول كاراد، إن الجمع بطريقة سليمة بين البحث والابتكار والمسؤولية الاجتماعية قادر على معالجة تحديات ملحة مثل تغير المناخ وأمن الطاقة.
وأضاف أن الابتكار الجديد يتخطى كونه مجرد تجربة معملية؛ إذ إنه قابل للتوسع وعملي ومتأصّل في الواقع الهندي، كما وصفه بأنه خطوة للأمام على طريق تمكين المزارعين ودعم الصناعات المستدامة وتجهيز الطلاب لقيادة مستقبل الهند الخضراء والمعتمدة على نفسها.
بدوره، يقول الباحث أفيناش لاد إن التقنية تقلل التكاليف، إذ لا تستلزم توافر أجهزة التحليل الكهربائي التي ترفع تكلفة إنتاج الهيدروجين الأخضر لأكثر من دولارين للكيلوغرام.
في المقابل؛ فإن الابتكار الجديد خالٍ من الكربون وميسور التكلفة وقابل للتوسع ويحل مشكلة المخلفات الزراعية.
موضوعات متعلقة..
اقرأ أيضًا..
المصدر:
