[إيمان حسن مبروك]

“الهيدروجين " هو مستقبل الطاقة البيئة والحياة
مع تزايد التلوث من إستخدام البترول ومشتقاته وزيادة المخاوف من نفاد مصادر الطاقة التقليدية وهو هاجس طبيعي لا بد أن يتولد لدى العلماء مع كل اكتشاف بالسعي إلى البحث عن اكتشاف جديد لضمان استمرارية الحياة بطاقة بديلة أقل تكلفة وأقل أخطاراً، بمعنى أن يكون أي اكتشاف جديد صديقاً للبيئة وغير ملوث وسهل التناول, وعلى الرغم من أن مصادر الطاقة الأخرى كطاقة الرياح و الطاقة الشمسية قد تكون لها الأولوية حالياً في إشباع حاجات البشرية, فإن الطاقة المرشحة أن تكون بديلة هي طاقه الهيدروجين وتبدو هي الأكثر تاهيلاً لتوفير متطلبات الدول في مجال الطاقة، وجدير بنا بداية أن نفرق بين الطاقة الهيدروجينية الناتجة عن ترويض القنبلة الهيدروجينية ذات الاندماج النووي (وهو ما يتبادر إلى أذهان المتلقي العادي عندما يسمع بكلمة طاقة هيدروجينية) وبين طاقة الهيدروجين وتكنولوجيا الهيدروجين الناتجة عن الاتحاد الكيميائي بين الهيدروجين h2 والأكسجين o2 لإنتاج التيار الكهربائي.
مزايا وأهمية الطاقة الهيدروجينية:
للطاقة الهيدروجينية مزايا عديدة لا تتوافر في أنواع الوقود الأخرى وهي:
1- غاز عديم اللون والطعم والرائحة, مسامي الشكل, يوجد في الظروف الطبيعية على كوكب الأرض.
2- أكثر العناصر توافراً في الكون حيث يشكل 90 في المائة تقريباً من الوزن الإجمالي له وهو نادرا ما يوجد بصورة نقية نظراً لقابليته للاختلاط مع غيره من العناصر بسهولة.
3- مصدر طاقة أكثر كفاءة من المصادر التقليدية، فكمية الطاقة التي ينتجها الهيدروجين في وحدة الوزن الواحدة, تعادل ثلاثة أضعاف كمية الطاقة المنتجة من وحدة وزن مماثلة لأي مصدر طاقة آخر وتزيد لتصل إلى سبعة أضعاف كمية الطاقة المستخرجة من الفخم مثلاً.
4- لا ينتج عن احتراق الهيدروجين أي انبعاثات لثاني أكسيد الكربون أو الكبريت في الجو.
5- غير ملوث للبيئة كما ذكرنا آنفا ويمكن إعادة استخدام co2 في حقن حقول النفط.
عيوب الطاقة الهيدروجينية:
أ- يواجه مشكلة في عملية التكثيف والتخزين عند تحويله من غاز إلى سائل، فهي مكلفة جداً.
ب- تتصف مشاريعه بالخطورة العالية بسبب إمكانية حدوث انفجارات.
جدير أن نشير إلى اكتشاف (لاني شميدت) الكيميائي في جامعة (مينيسوتا) وثلاثة من زملائه لعملية علمية تستطيع أن تتغلب على عدة عقبات من تلك التي تواجه قيام اقتصاد الهيدروجين مثل التكلفة العالية لتصنيع الهيدروجين وتأثيره في تسخين الأرض والكيفية التي يمكن بها استخدام الهيدروجين بطريقة فعالة وآمنة في السيارات والاكتشاف يفتح آفاق الأمل بشأن التوصل إلى أرخص وأكفأ طريقة لاستخراج الهيدروجين.
وعمليه (شميدت) عملية حرارية ذاتية بمعنى إنها هي التي تقوم بإنتاج حرارتها بنفسها، إضافة إلى أنها لا تسهم في التسخين الحراري لكوكب الأرض.
كل هذا من الأهمية بمكان أن تتسارع عملية إنتاج الطاقة الهيدروجينية لكبح جماح التلوث الحاصل في كوكبنا من استخدام البترول ومشتقاته والذي لا نعرف معه إلى أين نحن سائرون وكم حجم المناظر المستقبلية لهذا الرعب المسمى التلوث البيئي.
مصادر أخرى للطاقة
تشمل هذه المصادر الرياح وأمواج المحيط والمياه الحارة التي تتدفق من الارض في بعض اجزاء من العالم على هيئة نبع ماء حار.وتتفجر معظم ينابيع الماء الحار في نيوزيلندا والولايات المتحده الامريكيه وايسلندا.
طاقة الرياح:

تستخدم طاقة الرياح في تسيير السفن الشراعية واليخوت حتى السفن الكبيرة كانت تعتمد على طاقة الرياح قبل أن تكتشف المحركات .

وكانت طواحين الهواء تستخدم لمئات السنين في طحن القمح و الغلال الأخرى ولا يزال الفلاحون حتى يومنا هذا يستخدمون هذه الطواحين بكثرة في ضخ المياه .بعض هذه الطواحين تستخدم لادارة مولدات القدرة الكهربية . ولكنها عادة لا تنتج إلا كميات ضئيلة من الكهربية قد لا تكفي إلا لمزرعة واحدة.
***طاقة المد والجزر والأمواج ***

توجد كميات هائلة من الطاقة في حركات المد والجزر بالمحيطات .
ويمكن استخدام هذه الطاقة في أغراض مختلفة . فعلى سبيل المثال، محطات توليد القدرة الكهربية من حركات المد والجزر تعمل كمحطات هيدروكهربائية لتوليد القدرة وذلك بتحويل طاقة مياه المد والجزر المتحركة إلى الكهرباء .
ايضاً، تعتبر حركة أمواج البحر إلى أعلى والى اسفل مصدراً للطاقة ، ويمكن استخدامه لتوليد الكهرباء.

***مجمعات الطاقة الشمسية***
إن معظم الطاقة التي يستخدمها العالم تأتي اصلا من الشمس. لكن مجمعات الطاقة الشمسية تستخدم تلك الطاقة المستمدة مباشرة من الشمس بدلا من تبديدها دون جدوى .
تجميع الطاقة :هناك طريقتان في الطريقة الأولى ، يتم تركيز أشعة الشمس على مجمع بواسطة مرايا مكافئيه المقطع (طاسية الشكل) . ويتكون المجمع عادة من عدد من الأنابيب بها ماء أو هواء. تسخن حرارة الشمس الهواء أو تحول الماء إلى بخار.
في الطريقة الثانية ، يمتص المجمع ذو اللوح المستوى حرارة الشمس تقريبا بنفس الطريقة التي يمتصها بها مستنبت زجاجى في بستان . وتستخدم الحرارة لتنتج هواء ساخن أو بخار .
استخدامات الطاقة الشمسية: يمكن استخدام الطاقة الشمسية في أغراض كثيرة احد أهم هذه الاستخدامات هو تدفئة المنازل. يمرر الهواء الساخن أو الماء الساخن في مواسير ومشعات حول المنزل.
يمكن استخدام البخار لادارة توربين يشغل آلة أو يساعد على توليد كهرباء . كذلك يمكن تركيز أشعة الشمس بحيث تسخن الأفران وتطهى الطعام.

[الفيزيائي الجبار]

شكرا علي هذا الموضوع الشيق يا أستاذة/إيمان حسن مبروك

[الفيزيائي الجبار]

http://www.google.com/url?sa=i&rct=j...72446800622116