4 طلاب مصريين يقدمون مشروع تخرج عن كيفية الهيدروجين واستخدامه بديلا للغاز للسيارات والسفن

يعتبر الهيدروجين ناقلا للطاقة النظيفة بإمكانات هائلة لإزالة الكربون من قطاعات مختلفة مثل النقل وتوليد الطاقة والصناعات المتنوعة. 

ويعتبر  التحليل الكهربائي القلوي طريقة راسخة لإنتاج الهيدروجين، وتقدم مزايا كبيرة من حيث القابلية للتوسع والفعالية من حيث التكلفة، ومع ذلك، فإن استخدام المواد المستدامة والعمليات الصديقة للبيئة أمر ضروري لضمان الفوائد البيئية لإنتاج الهيدروجين.

وفي الجزء الثاني من مشروع تخرج طلاب قسم الطاقة المتجددة بكلية الهندسة جامعة هليوبوليس، حيث يصف المشروع نظام إنتاج وتخزين الهيدروجين الأخضر. 

وأعد مشروع التخرج الطلاب فرح يحيي، أحمد وجيه، محمد التلاوي، ومروان عمرو، تحت إشراف الدكتور هادي حبيب فايق.

وأكد حبيب أن فكرة المشروع، تتمثل في استخراج الهيدروجين لاستخدامه كبديل للغاز للسيارات والسفن وصورة لتخزين الطاقة، وتتم عمليه استخراج الهيدروجين باستخدام طاقة الرياح، و بذلك يكون أول مشروع استخراج وتخزين الهيدروجين محلي الصنع وفعال بكفاءة تساوي 67٪. 

ويركز مشروع التخرج على تصنيع محلل كهربائي قلوي للهيدروجين الأخضر ونظام تخزين الهيدروجين، ويختبر المواد المختلفة والسيناريوهات الإنتاجية المتنوعة للعثور على أفضل معايير وأفضل حالة لنظام إنتاج وتخزين الهيدروجين الأخضر.

ويتضمن المشروع خلفية عن الهيدروجين الأخضر والمشاكل الرئيسية التي تواجه العالم والمتعلقة مباشرة بقطاع الطاقة، وإزالة الكربون، ودمج القطاعات، والدور الرئيسي للهيدروجين الأخضر لتحقيق الاعتماد على الطاقة المتجددة بنسبة 100%.

 كما يصف تكنولوجيات إنتاج وتخزين واستخدام الهيدروجين الأخضر، ويتحدث عن مشتقات الهيدروجين والوقود الصناعي المشتق من الهيدروجين.

ويحتوي المشروع أيضًا على دراسة حالة بين استراتيجيات وسياسات الهيدروجين الأخضر في ثلاث دول من ثلاث قارات مختلفة: مصر - ألمانيا - الأرجنتين، ويستكشف نهج كل دولة في تطوير اقتصاد هيدروجين مستدام، مسلطًا الضوء على استراتيجياتها الفريدة، والأطر السياسة، والمعالم التنفيذية، مع إظهار المنظور والأهداف المختلفة لكل دولة لإثبات نفسها في مجال الهيدروجين.

ويستعرض الجزء الخاص بمراجعة الأدبيات، الدراسات السابقة التي عملت على الهيدروجين الأخضر والبيانات المرجعية المتعلقة بعملية إنتاج الهيدروجين - التحليل الكهربائي، ومواد الأقطاب الكهربائية، والإلكترو ليت، ومعايير العملية، والتأثيرات البيئية والانبعاثات. كما يستعرض أحدث الأبحاث حول طرق التخزين المختلفة والتدابير الأمنية المتعلقة بها. 

كما يتطرق إلى الجانب الاقتصادي والمالي من خلال عرض دراسات تحليل هيكل التكاليف وتطبيقات العالم الواقعي المتعلقة بالهيدروجين الأخضر.

ويتضمن المشروع نفسه فصلًا منفصلًا، يناقش أهدافه وتوقعاته، والعمل المنجز حتى الآن بالتفصيل، والملاحظات ونتائج العمل المنجز، مع عرض النظام النهائي واختبار وتحليل نتائج التجارب.

وبدأ الطلاب معدوا المشروع بالتركيز على جمع البيانات ودراسة طرق إنتاج الهيدروجين المختلفة، واختبار الطرق وتحسين الظروف والمتغيرات لبناء منهجية علمية لتصنيع منتج كامل من المحلل الكهربائي. تضمن عمل الفصل الدراسي الثاني تنفيذ التصميم النهائي للخلايا وتحديد طرق النقل والتنقية والضغط والتخزين التي يمكن تنفيذها في النظام مع مراعاة الاحتياطات الأمنية والطبيعة الخطرة للهيدروجين.

وتشمل منهجية المشروع تصميم وتصنيع نظام نموذجي يحتوي على محلل كهربائي ووحدة تخزين، وإجراء سلسلة من الاختبارات التجريبية لتقييم أدائه، وتحسين معايير التشغيل لتعزيز كفاءة إنتاج الهيدروجين. سيتم تغيير معايير مثل الجهد التشغيلي وتركيز الإلكتروليت ودرجة الحرارة لتحديد تأثيرها على معدل إنتاج الهيدروجين واستهلاك الطاقة.

وسيتم تقييم النظام بناءً على مؤشرات الأداء الرئيسية مثل معدل إنتاج الهيدروجين وكفاءة الطاقة واستدامة العملية بشكل عام.

وتشمل النتائج المتوقعة لهذا المشروع البحثي تطوير محلل كهربائي قلوي فعال من حيث التكلفة وصديق للبيئة لإنتاج الهيدروجين الأخضر ونظام تخزين قادر على التقاط وتخزين الهيدروجين ليتم نقله وإعادة استخدامه في تطبيقات مختلفة.

وسيتم استخدام مواد محلية الصنع، ستساهم نتائج المشروع في إثراء المعرفة المتزايدة بتقنيات إنتاج الهيدروجين الأخضر وتوفير رؤى قيمة للتطبيق والتنفيذ المستقبليين لنظم التحليل الكهربائي القلوي.