بطارية “إديسون” لإنتاج الهيدروجين الأخضر.. تقنية فريدة

ابتكرت شركة هولندية تقنية فريدة مستوحاة من بطارية “إديسون” التي صنعها منذ أكثر من 100 عام لإنتاج الهيدروجين الأخضر يمكن أن تؤدي دوراً مهماً في سعي أوروبا إلى الحصول على طاقة خالية من الانبعاثات.

بطارية “إديسون” لإنتاج الهيدروجين الأخضر

حيث أنتجت شركة باتولايزر الهولندية (Battolyser) جهازاً للتحليل الكهربائي يخزن الطاقة المتجددة في بطارية لتوليد كهرباء خالية من الانبعاثات.

وهذه التقنية التي يجري تطويرها في جامعة دلفت للتكنولوجيا في هولندا مستوحاة من بطارية النيكل والحديد التي صنعها “توماس إديسون” منذ أكثر من 100 عام.

وتُعد هذه التقنيات النظيفة محورية في تحقيق أهداف أوروبا الطموحة التي تتمثل في تحقيق الحياد الكربوني بحلول عام 2050 وتتطلب دوراً حاسماً لمصادر الطاقة المتجددة المختلفة.

بطارية إديسون وعيوبها

وحصل توماس إديسون في عام 1901 على براءة اختراع بطارية النيكل والحديد التي كان يعتقد أنها تستطيع تشغيل المركبات.

ومع ذلك بعد تجربة السيارات الكهربائية لمدّة وجيزة حرصت صناعة السيارات على الانتقال إلى المحركات التي تعمل بالبنزين.

وعلى الرغم من أن البطارية توفر كثافة طاقة أفضل من بطاريات الرصاص الحمضية في ذلك الوقت فإن تكاليفها المرتفعة حالت دون تحقيق نجاح تجاري.

كما أن هناك مشكلة أخرى غير مرغوب فيها في السيارة وهي أن البطارية تنتج الهيدروجين عند أقطابها الكهربائية.

ولكن بعد أكثر من قرن من الزمان حول الباحثون في جامعة دلفت ذلك إلى ميزة من خلال صنع بطارية “باتولايزر” تعمل أيضاً بوصفها جهاز تحليل كهربائي وتنتج الهيدروجين الأخضر.

تفاصيل تقنية إنتاج الهيدروجين الأخضر

استعمل الباحثون في جامعة دلفت أقطاب الحديد والنيكل نفسها التي شُوهدت في تصميمات إديسون ثم مزجوها بنظام التحليل الكهربائي القلوي المتوفر تجارياً اليوم حيث يمكن شحن الجهاز بالطاقة المتجددة من مزارع الطاقة الشمسية أو الرياح ويتوافق مع تقطّعها.

وعندما يتم شحن الجهاز بالكامل يبدأ في تقسيم الماء إلى هيدروجين وأكسجين الذي يمكن استعماله لأغراض مختلفة مثل التغلب على اختلال توازن الطاقة خلال النهار أو استعمال الهيدروجين لتشغيل الصناعات التي لا يُمكن تحويلها إلى الكهرباء.

وبحسب ما نقلته منصة “إنترستينغ إنجينيرينغ” (Interesting Engineering) تدّعي الشركة أن جهازها يتمتع بكفاءة تبلغ 85 بالمئة ويُمكنه إنتاج الهيدروجين المضغوط بتكاليف أقل من التكنولوجيا المماثلة.

ووفقاً لموقع شركة ” باتولايزر” الإلكتروني فإن وحدة إنتاج الهيدروجين لتخزين الطاقة مصنوعة من مواد متوافرة بكثرة ومنخفضة التكلفة ما يجعل التكلفة الإجمالية للوحدة معقولة وستؤدي إلى زيادة معدلات الانتشار.

وتتمتع المكونات بما في ذلك المحفز الكهروكيميائي بعمر منتج طويل يصل إلى 20-30 عاماً.

وتقترح الشركة أيضاً أن نظامها يمكن أن يعمل بوصفه مركزاً لتخزين الطاقة المتجددة ويمكن بيع الكهرباء مرة أخرى إلى الشبكة عندما تكون أسعار الطاقة مرتفعة.

خطة طموحة لإنتاج الهيدروجين الأخضر

وكان استهلاك الهيدروجين في مزيج الطاقة في أوروبا أقل من 2 بالمئة في عام 2022 ومع ذلك يتم إنتاج 96 بالمئة من هذا الهيدروجين باستعمال الغاز الطبيعي مصحوباً بانبعاثات الكربون.

وبينما تتطلع أوروبا إلى زيادة إنتاجها من الهيدروجين إلى 10 ملايين طن فإن التقنيات مثل تلك التي تقدمها شركة “باتولايزر” تُعد حاسمة بالنسبة إلى المنطقة.

وقال مدير المشروعات والهندسة لأنظمة باتولايزر مارتن فان هيل: يمكن للقطاعات التي تستعمل الهيدروجين الرمادي في الوقت الحالي استعمال باتولايزر لاستبدال الهيدروجين الأخضر بالهيدروجين الرمادي الخاص بها بالإضافة إلى القطاعات التي تصعب كهربتها.

وتعد أنظمة باتولايزر قابلة للتطوير وتعتزم الشركة إثبات ذلك من خلال وحدة بقدرة 2.5 ميغاواط الخاصة بها في وقت مبكر من العام المقبل 2025 والمتابعة بنظام 5 ميغاواط بحلول الربع الثاني من عام 2025.

وبحلول أواخر عام 2026 تعتزم الشركة استهداف تركيبات بحجم 100-500 ميغاواط مع وحدات بقدرة 25 ميغاواط.

وأضاف فان هيل: يقع مقرنا في هولندا لذا فإن أول إطلاق لوحدتنا التي تبلغ قدرتها 1 ميغاواط سيكون هنا في هولندا.. وحالياً نتحدث مع العملاء في جميع أنحاء أوروبا لطرح منتجاتنا المستقبلية بقدرة 2.5 ميغاواط.