يمكن تحويل الإيثانول الحيوي المصنوع من النفايات الزراعية المخمرة إلى هيدروجين خالٍ من الكربون من خلال عملية جديدة تستخدم طاقة أقل بكثير من المصادر الأخرى
يمكن تحويل نفايات المزرعة إلى وقود هيدروجيني
يمكن إنتاج الهيدروجين من المخلفات الزراعية عبر عملية إنتاج جديدة تستهلك طاقة أقل من الطرق الحالية، ولا تُصدر غازات دفيئة.
تحوّل هذه العملية المبتكرة الإيثانول الحيوي إلى هيدروجين نظيف وحمض أسيتيك، وهي مادة موجودة في الخل وتُستخدم أيضًا في الصناعات الكيميائية والغذائية والدوائية.
يُنتَج معظم الهيدروجين من الغاز الطبيعي؛ وهذه العملية مُكلفة وتستهلك طاقةً كبيرة. يُمكن أيضًا إنتاج الهيدروجين من الماء باستخدام الكهرباء المُتجددة، إلا أن هذه الطريقة أكثر تكلفةً من استخدام الغاز الطبيعي.
طوّر غراهام هاتشينجز وزملاؤه من جامعة كارديف بالمملكة المتحدة طريقةً بديلةً تعتمد على مُحفِّزٍ مُصنَّع من البلاتين والإيريديوم لاستخراج الهيدروجين من الإيثانول الحيوي والماء، دون إطلاق أي ثاني أكسيد الكربون. ويُشير هاتشينجز إلى إمكانية إنتاج الإيثانول الحيوي المُستخدم في هذه العملية من نفايات النباتات.
ويُضيف هاتشينجز: "نحن لا نُنتج ثاني أكسيد الكربون، وبالتالي لا نُنتج شيئًا يُشكِّل عبئًا بيئيًا. نحن نعتمد على مصدر مُستدام بيولوجيًا للكربون والهيدروجين، ونُحوِّله إلى هيدروجين مُتجدد وحمض أسيتيك مُتجدد. وهذا أمرٌ رائعٌ حقًا".
يقول الفريق إن العملية من المرجح أن تكون قابلة للتوسع ومجدية تجاريًا، حيث تتطلب طاقة أقل بكثير من إنتاج الهيدروجين من الغاز الطبيعي. ويقول هاتشينجز إن الخطوة التالية هي جذب الاستثمار التجاري لإنشاء مصنع تجريبي.
ستحتاج عملية إنتاج الهيدروجين النظيف إلى توسيع نطاقها بشكل جذري لتمكين إزالة الكربون عالميًا، حيث من المتوقع أن تحتاج صناعات مثل الصلب والمواد الكيميائية والنقل لمسافات طويلة إلى وقود الهيدروجين.
لكن العالم لا يستخدم سوى حوالي 18 مليون طن من حمض الأسيتيك سنويًا، مما يحد من الدور المحتمل الذي يمكن أن تلعبه هذه العملية الجديدة في تلبية الطلب على الهيدروجين الخالي من الكربون.
يقول هاتشينجز: "على أساس جزيئي، ننتج ضعف كمية الهيدروجين التي ننتجها من حمض الأسيتيك. لكن حمض الأسيتيك أثقل بكثير من الهيدروجين". هذا يعني أن إنتاج 18 مليون طن من حمض الأسيتيك - وهو إجمالي الطلب السنوي في العالم - بهذه الطريقة لن ينتج سوى ما يزيد قليلاً عن مليون طن من الهيدروجين، وهو أقل بكثير من الطلب في عالم خالٍ من الكربون. يقول كلاوس هيلغاردت من إمبريال كوليدج لندن: "من حيث الحجم، هناك بعض التفاوت".
ويضيف هتشينجز أن العملية الجديدة قد تُمهد الطريق لإزالة الكربون من جزء من صناعة الكيماويات، حيث يُعد إنتاج الهيدروجين النظيف منتجًا ثانويًا جذابًا. ويضيف: "يُصنع حمض الأسيتيك حاليًا من الكربون الأحفوري. والآن، يُمكننا إنتاجه من مصادر كربون مستدامة".
المصدر: