عاجل

تقرأ الآن:

بحوث أوربية لزراعة وقود المستقبل


عالم الغد

بحوث أوربية لزراعة وقود المستقبل

بالقرب من أثينا، المهندسون الزراعيون زرعوا النباتات التي يعتبرونها “واعدة” لانتاج وقود صديق للبيئة .
أنهم يدرسون محتوياتها وامكانية تكيفها مع مناخ البحر الأبيض المتوسط ​​والتربة السائدة.
جولة لمعرفة مزايا وعيوب بعض هذه النبات. ميرسيني كريستو، مهندسة زراعية، مركز مصادر الطاقة المتجددة CRES ، تقول:
“ الخروع، نبات زيتي سنوي يعيش في منطقة البحر الأبيض المتوسط​​. سنوياً، يُنتج منه من أربع الى خمس أطنان للهكتار الواحد، بتركيز كبير من الزيت
حوالي 40-50 في المئة . نبات الكوفيا، يأتي من أمريكا. اننا في المرحلة التجريبية. عائداته لا تزال منخفضة جدا، أقل من طن من البذور للهكتار الواحد. وتركيز الزيت فيه حوالي 20 في المئة فقط . القرطم، نبات من آسيا، نعتقد أنه جيد جدا للزراعة في البحر الأبيض المتوسط. لدينا أصناف تُحصد في الخريف والربيع، وتتكيف مع مناخ وتربة البحر المتوسط، نعتقد بإمكانية إستغلاله في الزراعة خلال خمس سنوات “.

لكن أين يتم تحليل الخصائص الكيميائية لهذه النباتات؟.

في هذه المختبرات في ليل، شمال فرنسا، الكيميائييون يحاولون ان يعرفوا هل من الممكن إستخدام المكونات المستخلصة من النباتات بكفاءة بدلاً من الجزيئات الموجودة اليوم والمستخرجة من المصادر الأحفورية، وكيف. الباحثون يقولون إن الأخبارمشجعة. فرانك دومنيل ، كيميائي، منسق مشروع Eurobioref – جامعة ليل الأولى، يقول: “طورنا نوعاً جديداً من وقود الطائرات ، وقمنا باختباره في محرك نفاث طوربو. حصلنا على 15 متراً مكعباً من الخليط ، بين 10 و 20 في المئة من عنصر جديد مستخلص من هذه الكتلة النباتية الجديدة ، له خصائص الوقود المستخدم للطائرات لكن بملوثات أقل. الآن، نسعى للحصول على شهادة لهذا المكون الجديد لأن الحصول على وقود جديد للطيران، يحتاج الى شهادات تمنح حق استخدامه لتشغيل الطائرات “.

بعد الحصول على النفط الأكثر إخضراراً في المصافي ، ماذا نفعل بنفايات الكتلة الحيوية؟.

لنعد الآن إلى اليونان، الباحثون يقولون إنهم يعرفون الإجابة على السؤال من خلال هذا المفاعل التجريبي الذي ساعدهم على معرفة اي نوع من النفايات يمكن
أن تستخدمَ لإنتاج الغازات كالهيدروجين أو أول أكسيد الكربونون والتي يمكن أن تستخدم لإنتاج الحرارة أو الكهرباء وإن هذه النفايات يمكن إعادة تدويرها
بسهولة ودون الإضرار بالبيئة.

كيرياكوس بانابولوس ، كيميائي، مركزهيلاس للبحوث والتكنولوجيا CERTH ، يقول: “الشيء الوحيد الذي يبقى بعد استخدام محتوى الكتلة الحيوية في المفاعل هو الرماد. انه يحتوي على نسبة صغيرة جدا من محتويات غير عضوية تنتمي إلى الكتلة الحيوية كالبوتاسيوم والكالسيوم أو الحديد. كل هذه المحتويات أنتجتها النباتات من التربة، بعد التحويل إلى غاز، نستطيع إعادتها إلى الحقول كسماد. وبذلك نتمكن من إغلاق دائرة تحويل هذه المحتويات النباتية “.

هذه التجربة في اليونان هي واحدة من عدد كبير من المشاريع الممولة بمبادرة تقنية مشتركة هي JTIs .مجموعة واسعة من الجهد المشترك
العام والخاص لتعزيز البحوث في أوروبا في ميادين استراتيجية مختلفة .

من هذه الميادين الصناعات القائمة على المصادر الحيوية للحصول على منتجات يومية أكثر اخضرارا . وأيضا لتطوير جيل جديد من اللقاحات والعلاجات الطبية والأدوية . أو نظم لإدارة أفضل للمجال الجوي الأوروبي وتصميم طائرات تلويثاً أقل واكثرهدوءا . بالإضافة إلى احتمال تطوير قطارات آمنة وبنى تحتية أفضل للسكك الحديدية .

وأدوات أفضل لتصنيع الكترونيات أكثر كفاءة .وأخيرا، تقنيات لتوسيع استخدام خلايا الوقود والهيدروجين في الصناعة، والطاقة والنقل.

لنستقل حافلة تختلف عن الحافلات في أوروبا.ما هي خصائها؟

هذه الحافلة في بروغ، في سويسرا، تعمل على الهيدروجين، جزء منه باستخدام الطاقة المتجددة. بعض المدن الإيطالية ولندن واوسلو، تستخدم حافلات
مماثلة.
انها تستخدم بطاريات مزودة بوقود الهيدروجين لانتاج الكهرباء في حين ينبعث منها بخار الماء فقط.
تصميم يجعل من الحافلة أنظف وأكثر هدوءا من حافلات الديزل.

بيتر آمسلر، سائق الحافلة، يقول: “لربما أن أكبر فرق في القيادة هو الثقل. مركز الثقل في الأمام حيث يوضع الهيدروجين. وزن الحافلة اثقل من حافة الديزل بطن واحد ، عند الإستدارة نلاحظ شيئا من الفرق مقارنة بالحافلة العادية “.

تم تجميع الحافلة السويسرية في مصنع في مانهايم، في ألمانيا حيث تم تجميع بعض النماذج لحافلات الهيدروجين .
وفقا للباحثين، ًالإنتاج الصناعي سيبدأ في أقرب وقت حال تحسين المعرفة التقنية.

هيلموت ارث، مهندس ميكانيكي، ، منسق مشروع حافلة دايملر، يقول: “عيب هذه المركبات هو أن سعر الشراء لا يزال أعلى بكثير من سعر حافلات الديزل وعلى المشغلين إعداد البنية التحتية لمحطات تعبئة الهيدروجين.”

لسد هذه الثغرات، باحثون آخرون يواصلون العمل في مختبرات كهذا المختبر في سويسرا.
انهم يريدون ان يٌنتجوا خلايا وقود الهيدروجين بكفاءة أكبر وبثلاثة أهداف رئيسية.

فيليكس بوشي، كيميائي، معهد بول شيرر ، يقول: “التكاليف هي العامل الأهم: جميع الأجزاء يجب ان تكون بأسعار معقولة، وإلا فإن نظام محرك خلية الوقود مكلف للغاية. النقطة الثانية هي مدة التحمل: خلية الوقود يجب ان تكون بالعمر المتوقَع للمركبة . النقطة الثالثة هي الكفاءة وكثافة الطاقة، هذا يعني اننا نريد تحويل الهيدروجين إلى كثير من الطاقة بأقل وزن وحجم ممكن “.

هذه الأهداف أخذت بعين الاعتبار، المتخصصون صمموا وانتجوا حافلات الهيدروجين المستقبلية في مصانع كهذا المصنع في بلجيكا.

هذا النموذج قيد التجربة سينضم قريباً إلى شبكة في مدينة انفيرس .
اما في سان ريمو وأبردين، فقد تم تشغيله فعلاً حوالي 300 كيلومترا، محركه الهجين يوفر حوالي 1000 طن من انبعاثات غاز ثاني اوكسيد الكربونCO2 في نهاية دورة حياته مقارنة بحافلة الديزل.

بول جونيه، ​​مدير مشروع الحافلات، منسق مشروع Van Hool NV/High ، يقول: “الميزة الرئيسية لهذه الحافلة هي أنها تعمل بخلية الوقود الهجين. هذا يعني، هناك مصدران للطاقة. الأول هو خلايا الوقود لتوفر الكهرباء مباشرة إلى المحركات الكهربائية. والآخر بطاريات السحب التي تعمل الشيء ذاته. كل هذا يتم التحكم به إلكترونيا لتكبير استخدام الطاقة “.

لملء خزانات الهيدروجين الداخلية ،الأمر يستغرق حوالي إحدى عشرة دقيقة، حتى وان كان هذا يعتمد على درجة الحرارة الخارجية. أنظمة السلامة كالمحطات العادية.

سابين تابيرة ، مهندسة كيميائية مدنية، تقول: “ بناء محطة مضغوطة بامكاننا إعادة إنتاجها وتركيبها بسهولة في أي مكان يتوفر فيه الهيدروجين. وضمان تدابير الأمن والسلامة حولها، وتوفير نظام المراقبة عن بعد ، كان التحدي الرئيسي للعاملين على إنهاء هذا المشروع”.

تكلفة حافلة الهيدروجين حوالي ست مرات أكثر من التي تعمل بالديزل . وكذلك بالنسبة لتكاليف الصيانة.
على الرغم من هذا، شركات النقل مستعدة للاستثمار، لكن ببعض الشروط.

روجر كيستولوت، الرئيس التنفيذي لشركة Lijn ، يقول: “اننا في المرحلة التجريبية حتى من الناحية الاقتصادية، أعتقد أن الأسعار ستنخفض بمرور الوقت. على المدى المتوسط والطويل، هذا سيتيح لنا إدخال الحافلات التي تعمل بالهيدروجين إلى أساطيلنا. “

لهذا السبب البحث متواصل للمضي قدما لشق طريق الحافلة الهيدروجينية المستقبلية.

www.eurobioref.org
www.chic-project.eu
www.highvlocity.eu

اختيار المحرر

المقال المقبل
إختبارات عالمية مبتكرة لفحص المياه

عالم الغد

إختبارات عالمية مبتكرة لفحص المياه