طلاب هندسة المطرية بجامعة حلوان ينجحون فى إنتاج الهيدروجين الأخضر

شوقي الشرقاوي

نجح فريق من طلاب كلية هندسة المطرية فى إنتاج الهيدروجين الأخضر، وذلك تحت رعاية ودعم من الدكتور السيد قنديل رئيس الجامعة، الدكتور عمرو عبد الهادى عميد كلية هندسة المطرية، وكان الهدف من البحث هو إيجاد مصدر وقود نظيف مستدام ذو تكلفة مقاربة لمنافسيه وهذا ما توفر تماما في الهيدروجين الأخضر، ويأتى ذلك في ظل النقص الحاد لمصادر الوقود الأحفوري، تسعى البلاد سعيا حثيثا للبحث عن بديل يكون ذا كفاءة مماثلة لأنواع الوقود المطروحة في السوق العالمي حاليا.

بدأت الفكرة بدراسة تكنولوجيات انتاج الهيدروجين الأخضر بأفضل الطرق واقل تكلفة ممكنة وقد تمكن الطلاب من ذلك بعد دراسة ممنهجة تعتمد على الأبحاث والخطط التي تم نشرها في مجلات علمية موثوقة.
حيث يعد الهيدروجين الأخضر هو البديل الأمثل للوقود الحفري، وإنتاجه يعتمد على مصادر نظيفة ومستدامة مثل الطاقة الشمسية ومياه البحر ولذلك فهو يعد خاليا من أي انبعاثات كربونية ضارة بالبيئة او كما يطلق عليه “Zero Carbon emissions fuel” ، ويحقق مشروع إنتاج الهيدروجين الأخضر العديد من أهداف التنمية المستدامة والمتمثل فى الهدف السادس من أهداف التنمية المستدامة حيث انه يوفر مياه نظيفة يتم انتاجها عن طريق تحلية مياه البحر ومياه الصرف ثم استخدامها في إنتاج الهيدروجين الاخضر او كمياه صالحة للاستهلاك الادمي، وكذلك الهدف السابع من أهداف التنمية المستدامة في ان يتم توفير مصدر طاقة نظيف ومستدام وذالك عن طريق استخدام الطاقة الشمسية في إنتاج الهيدروجين الاخضر ثم استخدامه في توليد كهرباء من الهيدروجين والذي هو الاخر يعتبر مصدرا مستداما.
هذا بجانب الهدف الثالث عشر من أهداف التنمية المستدامة حيث إنه يعمل على مواجهة التغيرات الضارة بالمناخ حيث يعمل على الحد من ارتفاع نسب الغازات الضارة المسببة للاحتباس الحراري حيث انه يعتبر خال من أي انبعاثات كربونية.

وبدأ خطة عمل المشروع أولا بإنتاج الكهرباء اللازمة من الخلايا الشمسية، وإجمالي عدد الخلايا الشمسية المستخدمة هو 13 خلية ، تنقسم الى 11 خلية يتم توصيلهم على التوالي مما يعمل على رفع الجهد الكلي وتثبيت شدة التيار لتشغيل دورة تحلية المياه ، و 2 خلية يتم توصيلهم على التوازي مما يعمل على رفع شدة التيار وتثبيت الجهد ويتم وضع منظم شحن بين الخلايا الشمسية والبطاريات لتنظيم التيار الكهربي ليكون مناسبا لشحن البطاريات المستخدمة في عملية التحليل الكهربي للمياه ، ثم بعد ذلك دورة تحلية المياه التي تعمل بنظام مدمج بين طريقتين وهما “التبخير والتكثيف” و “التناضح العكسي” ، حيث يتم تمرير مياه البحر أولا الى الغلايات التي تعمل على تبخير المياه ثم تكثيفها وبهذا يتم خفض نسبة الاملاح من 39000 جزء في المليون الى 2000 جزء في المليون ، ثم بعد ذلك تمريرها على المرحلة الثانية وهي التناضح العكسي والتي تعمل على تقليل نسبة الاملاح الى اقل من 150 جزء في المليون ، ثم يتم تمرير المياه والكهرباء الى جهاز يعرف “بالمحلل الكهربي للمياه” والذي يقوم بفصل عنصري المياه الى هيدروجين واكسجين بشكل منفصل ، وتم تصميم هذا الجهاز بفكرة مبتكرة عن خلايا الفصل الموجودة حيث ان خلايا الفصل المتعارف عليها يكون الغاز الناتج منها خليطا بين غاز الهيدروجين والاكسجين بما يعرف بغاز الهيدروكسي ، ولكن تم العمل على فصل الأجزاء التي تسبب اختلاطا للغاز مما يضمن انتاج هيدروجين بنقاء يصل الى 99.99% وتبلغ القدرة الإنتاجية للجهاز الواحد 2.7 لتر غاز هيدروجين في الدقيقة الواحدة ثم يتم حفظ غاز الهيدروجين في انابيب مخصصة ورفع ضغطه الى 5 بار ثم تمريره في خلايا الوقود الهيدروجينية والتي تعمل على انتاج الكهرباء من غاز الهيدروجين بكفاءة مرتفعة تصل الى 60%.

أشرف على الطلاب الدكتور محمد جمال
( مشرف أكاديمي على المشروع )، الدكتور ابو المجد هاشم ( مشرف على المشروع )، وتكون فريق الطلاب من محمد أشرف أحمد دسوقي ( قائد ومؤسس فريق المشروع )، محمد نبيل غويطات محمد ( نائب قائد فريق المشروع )، مؤمن مصطفى كمال محمود، محمد حاتم، تسنيم مصطفى محمد، يوسف اسماعيل، مهند وليد الشحات عبد الوهاب، محمد أشرف عبد المنعم غزال، علي رأفت، سراج سعد الديب، عمرو محمود مسلم، ندى عاشور علي، رنا أحمد سيد أحمد، عبد الرحمن محمد إمام أحمد.