.png)
الهيدروجين الاخضر
تعريف الهيدروجين
الهيدروجين غاز ويشكل نسبة كبيرة في الكون حوالي 95 في المئة وفي الطبعية نجد عنصر الهيدروجين مركب مع باقي العناصر ولاسيما في المواد العضوية والهيدروكربونية ويعتبر الهيدروجين اساس تكون واصل المادة في عالمنا الفيزيائي لكون عنصر الهيدروجين ابسط عنصر من حيث الذرة حيث ذرة الهيدروجين ابسط ذرة وتتكون من بروتون واحد ويدور حوله اليكترون واحد ويرمز عنصر الهيدروجين بالرمز H .
من ابرز الخصائص الكيمائية لعنصر الهيدروجين هو انه قابل للاشتعال بسرعة وابرز الخصائص الفيزيائية هو انه اخف من الهواء وهذا ما جعل غاز الهيدروجين يستعمل في تحليق المناطيد الا وانه سريع وقابل للاحتراق تم استبداله بغاز الهيليوم الخامد والاخف من الهواء في تحليق المناطيد ويعتبر العالم الكيميائي كافنديش مكتشف غاز الهيدروجين انطلاقا من خصائصه الكيمياية الا ان العالم الفرنسي الكيميائي انطوان لافوازييه هو من اطلق اسم الهيدروجين على الغاز الذي اكتشفه كافنديش .
نظائر الهيدروجين
لعنصر الهيدروجين نظائر وهي ثلاث نظائر وهي البروتيوم H والديوتيريوم D و التريتيوم T .
حيث النظائر كتعريف في الفيزياء هي العناصر التي لها نفس عدد البرتونات وتختلف في عدد النوترونات فمثلا عنصر البرتيوم هو عنصر الهيدروجين المعروف والمكون من برتون واحد واليكترون واحد وهذا العنصر هو الاكثر وفرة في الطبيعة اما عنصر الديوتيريوم فهو مكون من برتون ونوترون واليكترون واما عنصر التريتريوم فهو مكون من بروتون ونونترونين واليكترون الا ان هذين النظيرين اقل وفرة واكثر اشعاعا يعني تفككا وتحللا في الطبيعة .
عند احتراق غاز الهيدروجين نحصل على الماء واما الهيدروجين فنحصل عليه بتفاعل الاحماض مع الفلزات وايضا بواسطة التحليل الكهربائي حيث نمرر تيار كهربائي وسط الماء ونعلم ان الماء يتكون من ذرة اوكسجين وذرتي هيدروجين وبفضل التيار الكهربائي يمكننا الفصل بين الاوكسجين والهيدروجين المكون للماء ونحصل على غاز الهيدروجين .
ونحصل ايضا على الهيدروجين عبر تفكيك السلسلة الهيدروكربونية التي نجدها في مشتقات النفط .
استخدامات الهيدروجين
استخدامات الهيدروجين وتطبيقاته في حياتنا اليومية وفي الصناعة فمثلا نجد الهيدروجين يدخل في صناعة الامونيا وكشاف في الصناعات الغذائية وفي المختبرات يستعمل غاز الهيدروجين المسال لتبريد الموصلات ودراسة موصليتها في درجات منخفضة حيث تنعدم مقاومتها للتيار في تلك الظروف والمساهمة في فهم الموصلية الفائقة .
الهيدروجين الاخضر
الهيدروجين الاخضر هو الهيدروجين الذي يتم الحصول عليه بالاعتماد على مصادر صديقة للبيئة ولهذا سمي بالهيدروجين الاخضر حيث يتم الاعتماد على الطاقة الشمسية والطاقة الريحية والمائية يعني الطاقات المتجددة الغير منبعثة لثاني اوكسيد الكربون لانتاجه وكون الهيدروجين عند احتراقه ينتج الماء جعلت منه هذه الميزة يستغل ويكون وقود المستقبل وانصبت الابحاث في طرق انتاجه من اجل استغلاله بشكل مستدام في المستقبل .
الكهرباء المستغلة في انتاج الهيدروجين الاخضر صديقة للبيئة ولهذا سمي بالاخضر فمثلا التحليل الكهربائي المستعمل في انتاج الهيدروجين الاخضر فكهربائه منتجة من طاقات متجددة حيث قضت الظروف المناخية والتغيرات التي يعرفها العالم اليوم المتمثلة في الاحتباس الحراري وثقب الازون الى التفكير في موارد طاقية جديدة صديقة للبيئة للاعتماد عليها ومن بينها الهيدروجين الاخضر الذي يعتبره المختصون وقود المستقبل .
لماذا الهيدروجين الاخضر ؟
يتم استخدام الهيدروجين الاخضر كغاز احتراق داخل محركات السيارة وايضا كغاز التدفئة وفي الصناعات الغذائية واما في حالته المسالة فالهيدروجين الاخضر المسال يستخدم في المجال الطبي والعلمي التقني بالاضافة الى استخدامات اخرى لغاز الهيدروجين في الحياة اليومية التي تجعل منه غاز مهم وجدير بالبحث في طرق انتاجه والحصول عليه .
يبقي اكبر تحدي وعائق في الاونة الاخيرة في انتاج الهيدروجين الاخضر هو ارتفاع تكاليف انتاجه والحصول عليه حيث تنعكف مراكز الابحاث في الحصول على طرق اقل تكلفة واكثر فاعلية في انتاج الهيدروجين الاخضر ونشير ان هناك ابحاث تمكنت من انتاج غاز الهيدروجين عن طريق البلاستيك يعني من البلاستيك بواسطة التسخين حيث مادة البلاستيك او اللدائن هي سلسلة هيروكربونية تتكون من كربون وهيدروجين وتمكنت الابحاث التي اجريت بجامعة رايس الامريكية باستغلال نفايات البلاستيك من انتاج غاز الهيدروجين منخفض الانبعاثات الكربونية بالاضافة لمادة الغرافين منتج ثانوي ووصف الباحثين المنتجين بانهما عاليين القيمة والانتاجية .
تتسارع الدول في العالم حول انتاج الهيدروجين الاخضر لاهميته في اقتصاداتها وايضا في الطاقة ولهذا نرى دول تمول ابحاث في الهيدروجين الاخضر وايضا ابحاث في انتاجه وتشيد محطات لذلك ادراكا منها وبناءا على المنشورات العلميى التي تعتبير الهيدروجين الاخضر وقود المستقبل وبديل للنفط ومن يتحكم فيه سوف يقود العالم وبالنسبة للدول الغير نفطية الاجدر بها ان تهتم بموضوع الهيدروجين الاخضر والبحث فيه لتقليص تبعيتها الطاقية وخفض تكلفة استراد النفط وما يضيفه ذلك من احداث مناصب شغل في دولها ,
تعنبير السيارة الهيدروجينة ابرز مستفيد من الهيدروجين الاخضر والابحاث الموجهة اليه حيث السيارة الهيدروجينة التي تستعمل غاز الهيدروجين كوقود في اشتغالها بطريقتين حيث ممكن استغلال غاز الهيدروجين كوقود احتراق بعد فصله عن الاوكسيجن بواسطة التيار الكهربائي وهذا مانسميه التحليل الكهربائي وينتج عن اختراق الهيدروجين الماء والطريقة الثانية هي باستعمال الخلايا الوقود الهيدروجينية التي تسمح بمرور البروتونات المشكلة لنواة ذرة الهيدروجين عبر تلك الخلايا فيما الاليكتروانات تمر في اسلاك الموصلة للخلايا لتوصيلها بمحرك كهربائي الذي يحرك السيارة .