الورقي
بتكلفة منخفضة.. طلاب كلية الهندسة جامعة حلوان ينجحون في إنتاج الهيدروجين الأخضر
نجح فريق من طلاب كلية هندسة المطرية جامعة حلوان، في إنتاج الهيدروجين الأخضر، في ظل النقص الحاد لمصادر الوقود الأحفوري، لاسيَّما وأن الدولة تسعى إلى البحث عن بديل يكون ذا كفاءة مماثلة لأنواع الوقود المطروحة في السوق العالمية حاليًا.
طلاب هندسة جامعة حلوان ينجحون في إنتاج الهيدروجين الأخضر بتكلفة منخفضة
وبحسب رئيس جامعة حلوان، الدكتور السيد قنديل، كان الهدف من البحث هو إيجاد مصدر وقود نظيف مستدام ذي تكلفة مقاربة لمنافسيه وهذا ما توفر تماما في الهيدروجين الأخضر.
وبدأت الفكرة بدراسة تكنولوجيات إنتاج الهيدروجين الأخضر بأفضل الطرق وأقل تكلفة ممكنة وقد تمكن الطلاب من ذلك بعد دراسة ممنهجة تعتمد على الأبحاث والخطط التي تم نشرها في مجلات علمية موثوقة.
تجدر الإشارة إلى أن، الهيدروجين الأخضر، هو البديل الأمثل للوقود الحفري، وإنتاجه يعتمد على مصادر نظيفة ومستدامة مثل الطاقة الشمسية ومياه البحر ولذلك فهو يعد خاليا من أي انبعاثات كربونية ضارة بالبيئة أو كما يطلق عليه «Zero Carbon emissions fuel».
تفاصيل مشروع إنتاج الهيدروجين الأخضر في جامعة حلوان
ويحقق مشروع إنتاج الهيدروجين الأخضر العديد من أهداف التنمية المستدامة والمتمثل في الهدف السادس من أهداف التنمية المستدامة؛ حيث إنه يوفر مياها نظيفة يتم إنتاجها عن طريق تحلية مياه البحر ومياه الصرف ثم استخدامها في إنتاج الهيدروجين الأخضر أو كمياه صالحة للاستهلاك الآدمي، وكذلك الهدف السابع من أهداف التنمية المستدامة في أن يتم توفير مصدر طاقة نظيف ومستدام وذلك عن طريق استخدام الطاقة الشمسية في إنتاج الهيدروجين الأخضر ثم استخدامه في توليد كهرباء من الهيدروجين والذي هو الآخر يعتبر مصدرًا مستدامًا، بخلاف الهدف الثالث عشر من أهداف التنمية المستدامة؛ حيث إنه يعمل على مواجهة التغيرات الضارة بالمناخ حيث يعمل على الحد من ارتفاع نسب الغازات الضارة المسببة للاحتباس الحراري؛ حيث إنه يعتبر خاليا من أي انبعاثات كربونية.
وبدأ خطة عمل المشروع أولا بإنتاج الكهرباء اللازمة من الخلايا الشمسية، وإجمالي عدد الخلايا الشمسية المستخدمة هو 13 خلية، تنقسم إلى 11 خلية يتم توصيلهم على التوالي مما يعمل على رفع الجهد الكلي وتثبيت شدة التيار لتشغيل دورة تحلية المياه، و2 خلايا يتم توصيلهم على التوازي مما يعمل على رفع شدة التيار وتثبيت الجهد ويتم وضع منظم شحنا بين الخلايا الشمسية والبطاريات لتنظيم التيار الكهربي ليكون مناسبا لشحن البطاريات المستخدمة في عملية التحليل الكهربي للمياه، ثم بعد ذلك دورة تحلية المياه التي تعمل بنظام مدمج بين طريقتين وهما «التبخير والتكثيف» و«التناضح العكسي».
ويتم تمرير مياه البحر أولًا، إلى الغلايات التي تعمل على تبخير المياه ثم تكثيفها وبهذا يتم خفض نسبة الأملاح من 39000 جزء في المليون إلى 2000 جزء في المليون، ثم بعد ذلك تمريرها على المرحلة الثانية وهي التناضح العكسي والتي تعمل على تقليل نسبة الأملاح إلى أقل من 150 جزءا في المليون، ثم يتم تمرير المياه والكهرباء إلى جهاز يعرف "بالمحلل الكهربي للمياه" والذي يقوم بفصل عنصري المياه إلى هيدروجين وأكسجين بشكل منفصل.
وتم تصميم هذا الجهاز بفكرة مبتكرة عن خلايا الفصل الموجودة؛ حيث إن خلايا الفصل المتعارف عليها يكون الغاز الناتج منها خليطا بين غاز الهيدروجين والأكسجين بما يعرف بغاز للهيدروكسي، ولكن تم العمل على فصل الأجزاء التي تسبب اختلاطا للغاز مما يضمن إنتاج هيدروجين بنقاء يصل إلى 99.99 % وتبلغ القدرة الإنتاجية للجهاز الواحد 2.7 لتر غاز هيدروجين في الدقيقة الواحدة ثم يتم حفظ غاز الهيدروجين في أنابيب مخصصة ورفع ضغطه إلى 5 بارات ثم تمريره في خلايا الوقود الهيدروجينية والتي تعمل على إنتاج الكهرباء من غاز الهيدروجين بكفاءة مرتفعة تصل إلى 60 %.
وأشرف على الطلاب الدكتور محمد جمال (مشرف أكاديمي على المشروع)، الدكتور أبو المجد هاشم (مشرف على المشروع)، وتكون فريق الطلاب من محمد أشرف أحمد دسوقي (قائد ومؤسس فريق المشروع)، محمد نبيل غويطات محمد (نائب قائد فريق المشروع)، مؤمن مصطفى كمال محمود، محمد حاتم، تسميم مصطفى محمد، يوسف إسماعيل، مهند وليد الشحات عبد الوهاب، محمد أشرف عبد المنعم غزال، علي رأفت، سراج سعد الديب، عمرو محمود مسلم، ندى عاشور على، رنا أحمد سيد أحمد، عبد الرحمن محمد إمام أحمد.
