اختناق الإيريديوم في الهيدروجين الأخضر
يُعتبر الهيدروجين الأخضر المنتج من التحليل الكهربائي للماء باستخدام الكهرباء المتجددة حاسماً على نطاق واسع لإزالة الكربون من العمليات الصناعية التي لا يمكنها الاعتماد بسهولة على الكهرباء مباشرة - إنتاج الفولاذ والشحن والتوليف الكيميائي وتخزين الطاقة طويل المدى. تعمل التكنولوجيا وتتسع، لكنها تواجه مشكلة في المواد.
تتطلب محللات البروتون (PEM)، التي توفر مزايا في الكفاءة والاستجابة الديناميكية على الأنظمة القلوية، الإيريديوم كمحفز لتفاعل تطور الأكسجين عند الأنود. الإيريديوم هو أحد أندر العناصر على الأرض، حيث يبلغ الإنتاج العالمي السنوي حوالي سبعة إلى ثمانية أطنان، بشكل أساسي كمنتج ثانوي من تعدين البلاتين في جنوب أفريقيا. إذا وصلت صناعة المحللات الكهربائية العالمية إلى مئات الجيجاوات من السعة المركبة، فإن الطلب على الإيريديوم سيتجاوز العرض بهامش كبير.
أنفقت Ionautics، وهي شركة ناشئة مقرها في السويد بجذور في معهد KTH الملكي للتكنولوجيا ومعهد RISE للأبحاث السويدي، أكثر من خمس سنوات في تطوير حل: طبقات إيريديوم مسامية تُودّع بالبخار تحقق أداء محفز قوي باستخدام كميات أصغر بكثير من المعدن مقارنة بتصاميم الأقطاب PEM التقليدية.
خمس سنوات لإثبات التكنولوجيا
يستخدم نهج Ionautics الرش بالمغناطيسيات ذات نبضات الإمبولس عالية الطاقة لإنشاء طبقات إيريديوم بهيكل نانوي بمساحة سطح عالية جداً بالنسبة لكمية المواد المودعة. المساحة السطحية العالية هي ما يجعل المحفز فعالاً - المزيد من ذرات الإيريديوم متاحة للتفاعل الكهروكيميائي، لذلك يتطلب إجمالي مادة أقل لدفع كمية معينة من إنتاج الهيدروجين.
أثبتت الاختبارات الموسعة أن الطبقات تحقق أداء المرجعية عند تحميل إيريديوم منخفض فائق - أقل من 0.1 ملليجرام لكل سنتيمتر مربع، مقابل التحميل التقليدي البالغ 0.3 إلى 1.0 ملغ لكل سنتيمتر مربع أو أكثر. مولت وكالة الطاقة السويدية الأبحاث، التي تقدمت الآن إلى مرحلة التحضير للإنتاج الصناعي بالحجم الكامل.
في الوقت نفسه: أكبر محطة هيدروجين أخضر في أوروبا تتقدم
بالتوازي مع ذلك، وقعت thyssenkrupp nucera عقداً مع Moeve بقوة 300 ميجاوات لتكنولوجيا التحليل الكهربائي القلوي للمياه لمشروع Onuba في إسبانيا، الموصوف بأنه أكبر محطة هيدروجين أخضر في جنوب أوروبا. يغطي العقد 15 وحدة محول كهربائي موحدة بقوة 20 ميجاوات، مما يعكس نهج التجميع المعياري الذي يتيح نشراً أسرع من الأنظمة المصممة خصيصاً. تضع الموارد الشمسية في جنوب إسبانيا المرفق لخدمة السوق الأيبيرية وإمكانية تصدير الهيدروجين إلى شمال أوروبا.
تم الإعلان عن عقد ثاني من thyssenkrupp nucera في نفس الوقت: عقد تصميم الهندسة الأمامية مع Juno Joule لمحطة تحليل كهربائي بقوة 260 ميجاوات في الهند تستهدف إنتاج الأمونيا الخضراء بشكل أساسي للتصدير إلى أوروبا كناقل هيدروجين. يستهدف مشروع الهند قرار الاستثمار النهائي في السنة المالية 2026-27، مما يعكس الهيكل الناشئ للتجارة العالمية للهيدروجين الأخضر حيث يتم الإنتاج في المناطق التي تتمتع بموارد متجددة وفيرة والمنتجات تُستهلك في الاقتصادات الصناعية التي تفتقر إلى القدرة المحلية الكافية.
يستند هذا المقال إلى التقارير من PV Magazine. اقرأ المقال الأصلي.
