في 21 أغسطس، علمت شبكة Wedoany من معهد شانشي للكيمياء والفيزياء التطبيقية التابع للأكاديمية الصينية للعلوم أن فريق يين شي نجح مؤخرًا في التغلب على سلسلة من التقنيات الأساسية الرئيسية، بما في ذلك التصميم الهيكلي لمكدس التحليل الكهربائي للمياه بتقنية AEM بقدرة 200 كيلووات وإنتاجية 40 مترًا مكعبًا قياسيًا، والتكامل المعياري للمكدس، وبناء البنية الكاملة للنظام، ونظام التحكم الذكي المرافق، مع إنجاز مراحل التنفيذ الأساسية بشكل شامل، بما في ذلك تجميع المعدات بالكامل، والتشغيل المنسق للنظام، واختبارات التحقق من الأداء متعدد الأبعاد.
في ظل الاستراتيجية الوطنية لتحقيق ذروة الكربون وحياد الكربون، تتوسع سيناريوهات تطبيق الهيدروجين الأخضر محليًا بشكل مستمر، وينمو الطلب على المعدات بشكل ثابت. تُعد تقنية التحليل الكهربائي للمياه بتقنية AEM (غشاء التبادل الأنيوني) من التقنيات الواعدة للجيل القادم في إنتاج الهيدروجين، نظرًا لمزاياها في انخفاض التكلفة ومرونة التشغيل العالية.
غير أن النظام التقني المتكامل لمعدات AEM المحلية لإنتاج الهيدروجين لا يزال غير مكتمل، وتواجه هندسة المعدات عالية القدرة العديد من العوائق التقنية. ففي ظل ظروف التشغيل عالية القدرة، يصعب التحكم في توزيع مجال التدفق الداخلي للمكدس وتدفق الطورين الغازي والسائل، كما أن تراصّ عدد كبير من الخلايا الأحادية يطرح تحديات تتعلق بالإحكام وتوزيع الضغط بالتساوي، إضافة إلى صعوبة تكيّف مواد الأقطاب الكهربائية مع ظروف التشغيل المتقلبة، مما يحد من استقرارها. وليس ذلك فحسب، بل إن ندرة الحالات الهندسية المحلية عالية القدرة التي يمكن الاستناد إليها، وغياب الخبرة الناضجة في تكامل المعدات والتشغيل المنسق والتحقق من الموثوقية، كلها عوامل تعيق التوسع الصناعي للقطاع.
وأوضح يين شي أن هذا الجهد البحثي حقق ثلاثة اختراقات رئيسية: أولاً، تحسين بنية مواد الأقطاب الكهربائية بشكل كبير لتعزيز تحملها في البيئات القلوية القوية وظروف الأحمال المتقلبة، مع إمكانية الاعتماد على أنظمة مواد غير معادن نبيلة، بما يحقق التوازن بين أداء المعدات والتكلفة؛ ثانيًا، إتمام التصميم الأمثل لمجال التدفق في المكدس عالي القدرة، مما يحل مشكلة التوزيع غير المتساوي للتدفق ثنائي الطور في ظل ظروف القدرة العالية، ويضمن توزيعًا متساويًا للتيار والوسط داخل المكدس، ويرفع كفاءة التشغيل الإجمالية والعمر الافتراضي؛ ثالثًا، تحقيق تشغيل مستقر للغاية في ظل ظروف الطاقة الجديدة المتقلبة (الرياح والطاقة الشمسية)، حيث يمكن للمعدات، بفضل البنية المعيارية ونظام التحكم الذكي المطوَّر ذاتيًا، تعديل الحمل بسرعة تبعًا لمخرجات الطاقة الشمسية وطاقة الرياح، مع دعم التوسع المرن إلى مستوى الميغاواط والألف متر مكعب قياسي، لتلبية متطلبات الهندسة الميدانية لإنتاج الهيدروجين بالطاقة المتجددة المتقلبة.
وأشار يين شي إلى أن هذا النظام لا يسهم فقط في حل التحديات الرئيسية التي تواجه القطاع، بل يرسّي أيضًا أساسًا تقنيًا متينًا للاعتماد الذاتي والملكية المستقلة لمعدات الهيدروجين الصينية، وتحقيق التسويق الصناعي، والتوسع عالي الجودة على نطاق واسع. وقد خضعت المعدات مؤخرًا لتقييم خبراء نظمته مركز بكين قوه-يو تسي لتطوير الصناعات عالية التقنية، حيث تم التحقق من أن التقنية الإجمالية للمعدات بلغت المستوى المتقدم عالميًا، وحصلت على شهادة بكين للمعدات التقنية الرئيسية (الدفعة الأولى) للاستخدام.