حرص العلماء على إجراء العديد من الدراسات للبحث عن مصادر صديقة للبيئة، حيث تم إجراء العديد من التطورات على استخدام الطاقة الشمسية، والتي ستسهم في توليد الكهرباء.
وتحويل طاقة المد والجزر من الطاقة الحركية إلى طاقة كهربائية، مما أدى بهم إلى إبراز الهيدروجين كمصدر نظيف وآمن للطاقة.
جدول المحتويات
أنواع موارد الطاقة
هناك العديد من أشكال موارد الطاقة، وتنقسم إلى:
- الطاقة المستدامة.
- طاقة غير متجددة.
شاهدي أيضاً: ما هي خواص الغاز الطبيعي؟
مصادر الطاقة المتجددة
تعتبر الطاقة الشمسية من أكثر مصادر الطاقة موثوقية حيث أنها نظيفة ولا تلوث البيئة، وأشكال الطاقة المتجددة هي كما يلي:
- الطاقة الشمسية: تُستخدم طاقة الشمس لتوليد الكهرباء عن طريق استقبال أشعة الشمس عبر الخلايا، والتي تحول تلك الأشعة إلى طاقة كهربائية، ومن ثم تحويلها إلى خلايا رصاصية.
- ثم يتم وضع هذه الخلايا في الأماكن التي تتعرض باستمرار للشمس، مثل بالقرب من خط الاستواء.
- لإعادة استخدام الطاقة لعدد من الأشياء مثل ب. توليد الكهرباء والاستخدامات الحرارية مثل تحلية المياه المالحة وتسخين المياه وتدفئة وتدفئة حمامات السباحة.
- طاقة الرياح: يتم تحويل طاقة الرياح إلى طاقة كهربائية عن طريق التوربينات ثم يتم تخزينها في خزان رصاصي ثم يتم وضعها في أماكن تواجه الريح حيث يوجد باستمرار تقلبات جوية كثيرة وجدير بالذكر أن هذه الطاقة كانت مستهلكة في ألمانيا.
- طاقة المد والجزر: تستمد الطاقة من المد والجزر من خلال عمل البحر من خلال حركة المد والجزر من خلال جاذبية الشمس والقمر.
- يؤدي هذا إلى توليد الطاقة الكهربائية عن طريق التوربينات وفقدان الطاقة في العديد من البلدان حول العالم، ويتم تخزين هذه الطاقة في بطاريات الرصاص الحمضية.
مصادر الطاقة غير المتجددة
إنها الطاقة الموجودة منذ ملايين السنين ولا توجد بكميات كبيرة ومن الأمثلة على ذلك:
- النفط: هو مورد غير متجدد، ويتخذ لونًا أسود مخضرًا وله استخدامات متعددة منها:
- يتم استخدامه كوقود للسيارات والجدير بالذكر أن هذا المورد تم الحصول عليه من خلال تحلل النباتات الميتة على مدى ملايين السنين ويستخدمه الناس كبديل للطاقات الأخرى لأنها رخيصة الثمن.
- الغاز الطبيعي: ينقسم الغاز الطبيعي إلى نوعين:
- الغاز الرطب: هذا النوع من الغاز موجود مع النفط في حقله الخاص.
- الغاز الفردي في حقوله: هذا النوع من الغاز الطبيعي المستخدم للطبخ ولجميع الأغراض المنزلية منتشر في الجزائر والمغرب.
- الفحم: هو نوع من الطاقة غير المتجددة ينتج عن تراكم المواد العضوية على مدى ملايين السنين في درجات حرارة وضغوط عالية ويستخدم للتدفئة.
تطبيقات واستخدامات الهيدروجين
لوقود الهيدروجين عدة استخدامات وهي كالتالي:
- يتم استخدامها بدلاً من الغاز الطبيعي والنفط وتساعد في حماية العالم من كل التلوث.
- تلعب دورًا مهمًا في الجانب العسكري حيث تم تحقيقها في صنع القنابل الهيدروجينية المستخدمة في الحروب.
تتفوق قوتها على القنبلة الذرية من حيث الدمار الشامل الذي تسببه، لكن تفجيرها يعتمد على تفجير قنبلة نووية بجانبها، وهناك عدة استخدامات للهيدروجين وهي كالتالي:
- يستخدم الهيدروجين بالإضافة إلى اللحام وتخفيف تركيزات المعادن في تصنيع الحمض الهيدروليكي.
- يتم استخدامه كوقود للصواريخ.
- يستخدم الهيدروجين في الصناعة، وخاصة في صناعة الأمونيا، وفي هدرجة الزيوت والدهون.
- يتم استخدامه في صناعة الألكلة المائية بالإضافة إلى الكبريت والتكسير الهيدروجيني.
- يتم تضمين الهيدروجين السائل في عمل البحث الحراري، والذي يتضمن دراسات التوصيل الكهربائي.
- يساعد على توصيل حرارة أعلى مقارنة بأي غاز آخر.
- تستخدم لرفع المناطيد والمناطيد لخفة وزنها.
- يستخدم نظير الهيدروجين في تطبيقات الانشطار النووي كوسيط للنيوترونات لتقليل سرعتها.
- يتم استخدامه في الاندماج النووي والكيمياء تستخدم مركبات الديوتيريوم.
مزايا خلايا وقود الهيدروجين
تتمتع خلايا وقود الهيدروجين بعدد من المزايا وهي كالتالي:
- لديها كفاءة كهربائية عالية.
- نظرًا لأدائها الجيد، فهي تساعد على ضبط التيار الكهربائي.
- لا يولد أي اهتزازات ويعمل بهدوء ولا يصدر ضوضاء.
- لديها مصدر طاقة قوي، خاصة في التدفئة والتبريد.
- لا يحتاجون إلى صيانة مستمرة، فهو دائم.
- لا توجد ملوثات بيئية ومحتوى الغاز منخفض مقارنة بعمليات الاحتراق العادية.
- سهل الاستخدام حيث أن الأجزاء ثابتة وغير متحركة.
تطبيقات خلايا وقود الهيدروجين
تتعدد تطبيقات خلايا الوقود وليس لها نهاية واضحة أو محددة وتتزامن مع تطور التكنولوجيا وزيادة مجالات التطبيق وهنا تكون التطبيقات على النحو التالي:
الإتصالات:
الإتصالات:
بالتزامن مع الاستخدام المتزايد للإنترنت وشبكات الاتصال، وظهور حاجة ملحة لمصدر للغذاء، أظهرت خلايا الوقود، إلى حد كبير، مدى موثوقيتها.
هذه الخلايا صديقة للبيئة وهي مصممة خصيصًا لتحمل جميع الظروف الجوية مثل الرياح القوية والأمطار الغزيرة، وقد تم استخدامها في عصرنا كمصدر للطاقة لأبراج الاتصالات أو كمصدر أساسي للطاقة.
أنظر أيضا: ثاني أكسيد الكربون وخصائصه
محطات معالجة النفايات ومعالجة المياه ومصانع الجعة:
محطات معالجة النفايات ومعالجة المياه ومصانع الجعة:
اليوم، تم إدخال خلايا الوقود في محطات معالجة النفايات والمياه حول العالم، وقد أثبتت هذه التقنية قدرتها على تقليل الانبعاثات باستخدام الميثان كوقود، وهو غاز ينتج في هذه المواقع.
بالإضافة إلى ذلك، تم تركيب خلايا الهيدروجين في العديد من المصانع.
حتى البيرة تُصنع عن طريق تعريض الأرواح غير المصنعة للهضمات التي تكسر جميع المركبات العضوية.
ويعملون على إنتاج غاز الميثان الذي سيستخدم كوقود هيدروجين.
التطبيقات الثابتة:
التطبيقات الثابتة:
تم تركيب خلايا وقود الهيدروجين، التي وصلت إلى حوالي 2500 خلية، في الفنادق والمستشفيات والمدارس والمكاتب حول العالم.
كما تم استخدامها كمحطات كهربائية موصولة بشبكة الكهرباء العامة لضمان دعمها للشبكة.
اللافت أن جميع أنظمة خلايا الوقود تعمل بكفاءة عالية تقدر بحوالي 40٪ بدون تلوث بيئي أو ضوضاء.
السيارات:
السيارات:
هناك نوعان من محركات السيارات الهيدروجينية:
- أولاً، يستخدم الهيدروجين في محركات الاحتراق الداخلي كبديل للزيت.
- ثانيًا، في خلية الوقود، يُستخدم الهيدروجين لتوليد الكهرباء التي تشغل المحركات الكهربائية.
معوقات انتشار السيارات التي تعمل بالهيدروجين
- غالي.
- لديها صعوبة في تخزين الهيدروجين.
- يزيد انتشار الهيدروجين من تكلفة الهيدروجين كوقود.
- بنية تحتية غير كافية لمحطات الوقود.
انظر أيضًا: معلومات عن بيروكسيد الهيدروجين واستخداماته الرئيسية
هذا يقودنا إلى نهاية مقال اليوم: الهيدروجين هو وقود pdf في المستقبل إذا كان لديك أي أسئلة، يرجى ترك تعليق تحت الموضوع.