P2H2 وريبسول الإسبانية: تكلفة إنتاج الهيدروجين بتقنية AEM قد تنخفض إلى 3.27 دولار للكيلوغرام

أخبار ar.wedoany.com، في 15 سبتمبر، أكملت شركة الطاقة الإسبانية Repsol ومطوّر المحللات الكهربائية الأمريكية Power to Hydrogen (P2H2) اختبارات تقنية التحليل الكهربائي بغشاء تبادل الأنيونات الهجين (AEM)، بإجمالي وقت اختبار تجاوز 1250 ساعة. ونُفّذت الاختبارات عبر منصة All4Zero للابتكار الصناعي التابعة لـ Repsol، مع التركيز على التحقق من كفاءة التقنية واستجابتها الديناميكية ومتانتها وقدرتها على إنتاج الهيدروجين عالي الضغط في ظروف تقلّب مصادر الطاقة المتجددة.

وفقاً لـ P2H2، يمكن للبنية الهجينة لغشاء AEM أن توفر أداءً وسرعة استجابة قريبين من غشاء تبادل البروتونات (PEM)، مع الاعتماد على منصة مواد أقل تكلفة بشكل ملحوظ، والحد من الاعتماد على الإيريديوم وغيره من المعادن البلاتينية النادرة. وبناءً على افتراضات تشغيلية محددة لدى Repsol، وباستخدام إطار النمذجة Cost H2A-Lite التابع لوزارة الطاقة الأمريكية، تقدّر P2H2 التكلفة المعيارية لإنتاج الهيدروجين (LCOH) بنحو 3.86 يورو (4.47 دولار) للكيلوغرام، أي أقل بنحو 16% من تقنيات المحللات الكهربائية الحالية؛ وفي سيناريو محسّن للطاقة المتجددة مع اتفاقية شراء كهرباء مختلطة، قد تنخفض التكلفة إلى نحو 2.82 يورو (3.27 دولار) للكيلوغرام. وتؤكد الشركة أن بيانات LCOH هذه قيم نمذجية متوقعة، وليست تكاليف تم التحقق منها مباشرة خلال التجربة التجريبية التي استمرت 1250 ساعة. وبعد الإعلان عن نتائج التجربة التجريبية، تبحث P2H2 وRepsol إمكانية تنفيذ مشروع إيضاحي بقدرة تتراوح بين 500 كيلوواط وميغاواط واحد، كخطوة تالية نحو النشر التجاري.

نشر باحثان هنديان من جامعة Alagappa نتائج في Scientific Reviews مفادها أن عناصر السيريوم واللانثانوم والنيوديميوم والبراسيوديميوم تمتلك خصائص فريدة في الأكسدة والاختزال والإلكترونيات واحتجاز الأكسجين، يمكنها تعزيز النشاط التحفيزي وحركية التفاعل والاستقرار ومردود الهيدروجين، مما يجعلها ذات قيمة في مجال الطاقة الهيدروجينية. ويرى الباحثان أنه لضمان استدامة استخدام العناصر الأرضية النادرة (REEs) في الهيدروجين الأخضر، يلزم تعزيز إعادة التدوير والاسترداد وإعادة الاستخدام ضمن إطار الاقتصاد الدائري.

وجد بحث بقيادة الكيميائي Paul Kempler من جامعة أوريغون أن شوائب الحديد المذاب عامل رئيسي في تدهور محللات المياه القلوية أثناء انقطاع التيار الكهربائي. ونُشرت الورقة البحثية في Chem Catalysis بعنوان "التدهور بالاستقطاب العكسي لمصاعد أكسيد هيدروكسيد النيكل والحديد في التحليل الكهربائي للمياه القلوية" (Reverse polarization degradation of nickel iron oxyhydroxide anodes in alkaline water electrolysis). وتشير الورقة إلى أن تدهور المصعد أثناء الاستقطاب العكسي يرتبط ارتباطاً وثيقاً بمدة التوقف ودرجة احتفاظ المحفز بالحديد؛ وعندما لا يكون تقصير مدة التوقف ممكناً، قد يكون هندسة المحلول الكهربائي عبر ضبط محتوى المعادن المذابة حلاً ممكناً.

عرض فريق من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT) طريقة كهروكيميائية لاستخلاص الهيدروجين النقي من جزيئات حاملات الهيدروجين، وقال إن الطريقة يمكن أن ترفع كفاءة العملية. يعتمد النظام على هيدروكسيدات منصهرة كمحلول كهربائي، ويقرن غشاء فصل قائماً على البلاديوم مع قطب إنتاج الهيدروجين. ويقول الباحثون إن غشاء الفصل ينقل الهيدروجين بشكل انتقائي مع منع مرور مكونات أخرى في خليط التفاعل. ويُجرى أولاً تفكيك الهيدروجين من الأمونيا باستخدام محفز يحتوي على الروثينيوم والسيزيوم، ثم يصل الهيدروجين الناتج إلى غشاء الفصل، حيث يتلامس الجانب الآخر من الغشاء مع المحلول الكهربائي من الهيدروكسيدات المنصهرة. ويقول الفريق إن التدرج الكهروكيميائي على جانبي الغشاء يخلق فعلياً "فراغاً" للهيدروجين، مما يشكّل قوة دافعة قوية للنقل عبر الغشاء؛ كما تحوّل العملية الهيدروجين إلى بروتونات وإلكترونات، تعبر البروتونات المحلول الكهربائي المنصهر والإلكترونات الدائرة الخارجية، ثم تتحد مجدداً عند قطب ثانٍ لتكوين الهيدروجين. ويضيف الباحثون أن هذه الطريقة لا تحتاج إلى عملية تنقية هيدروجين منفصلة في المرحلة اللاحقة.

أعلن التحالف الصيني للهيدروجين (China Hydrogen Alliance) أن دراسة صينية حديثة اكتشفت رواسب هيدروجين طبيعية في جنوب مدينة تشنغدو بحوض سيتشوان. وقال التحالف إن الكسر المولي للهيدروجين المكتشف يمكن مقارنته ببعض أعلى خزانات الهيدروجين الطبيعي نقاءً في العالم، ويسجّل رقماً قياسياً جديداً لمحتوى الهيدروجين الطبيعي في الصين. ويتراوح الكسر المولي للهيدروجين في هذا المكمن بين 97.33% و98.24%. ويصنّف التحالف الصيني للهيدروجين هذا الهيدروجين الطبيعي ضمن فئة "الأصل غير العضوي العميق".

بدأت شركة Siltrax لتقنيات الهيدروجين، ومقرها بوسطن، خطة تجارية في الأمريكتين، تهدف إلى تطوير شبكة من المنشآت الإيضاحية لعرض تقنياتها. وتركز الشركة على خلايا الوقود والمحللات الكهربائية من نوع غشاء تبادل البروتونات (PEM) القائمة على تقنية ألواح ثنائية القطب من السيليكون المملوكة لها. وقال Roberto Iriti، مدير الشؤون التجارية الجديد، إن تقنية الألواح ثنائية القطب من السيليكون تمثل خطوة مهمة إلى الأمام في قطاع الهيدروجين، وتوفر مساراً لخلايا وقود ومحللات كهربائية أخف وزناً وأكثر كفاءة وقابلية للتوسع، دون التضحية بالأداء.

صادقت رومانيا على لائحة تنظيمية للهيدروجين، تحدد المبادئ والمتطلبات والقواعد التنظيمية لأنشطة جميع مراحل سلسلة قيمة الهيدروجين. ولا تُدخل اللائحة الجديدة أي متطلبات تقنية جديدة على المعدات أو المنشآت، ولا تفرض أي التزامات استثمارية جديدة. وقالت هيئة تنظيم الطاقة الرومانية (ANRE) إن الإطار الجديد يحدد مبادئ ومتطلبات تنظيمية عامة تنطبق على كل نشاط.