يمكن إنتاج الهيدروجين المحايد للكربون من نفايات المزرعة

يمكن صنع الهيدروجين باستخدام النفايات الزراعية في إطار عملية إنتاج جديدة تستخدم طاقة أقل من الأساليب الحالية ولا تنبعث منها أي غازات دفيئة.

تحول عملية الرواية الإيثانول الحيوي إلى هيدروجين نظيف وحمض الأسيتيك ، وهي مادة موجودة في الخل تستخدم أيضًا في الصناعات الكيميائية والغذاء والصيدلانية.

يتم إنتاج معظم الهيدروجين من الغاز الطبيعي. العملية كثيفة الطاقة ومكلفة. يمكن أيضًا إنتاج الهيدروجين من الماء باستخدام الكهرباء المتجددة ، ولكن هذا النهج أغلى من استخدام الغاز الطبيعي.

طور جراهام هتشينغز في جامعة كارديف ، المملكة المتحدة ، وزملاؤه طريقة بديلة تعتمد على محفز مصنوع من البلاتين والإيريديوم لاستخراج الهيدروجين من الإيثانول والماء ، دون إطلاق أي ثاني أكسيد الكربون. يقول هاتشينغز إن البويثانول المستخدم في العملية يمكن أن يصنع من مواد محطة النفايات.

يقول هاتشينغز: “لا نجعل ثاني أكسيد الكربون ، ولذا فإننا لا نصنع شيئًا يمثل عبئًا بيئيًا”. “نحن نأخذ مصدرًا مستدامًا بيولوجيًا للكربون والهيدروجين ، ونحن نحول ذلك إلى هيدروجين قابلة للتجديد وحمض الأسيتيك المتجدد. هذا أنيق للغاية. “

يقول الفريق إن العملية من المحتمل أن تكون قابلة للتطوير وقابلة للتطبيق تجاريًا ، مما يتطلب تشغيل طاقة أقل بكثير من صنع الهيدروجين من الغاز الطبيعي. والخطوة التالية هي جذب الاستثمار التجاري لإنشاء مصنع مظاهر ، كما يقول هتشينغز.

سيحتاج إنتاج الهيدروجين النظيفة إلى التوسع بشكل جذري لتمكين إزالة الكربون العالمية ، مع وجود صناعات مثل الصلب والمواد الكيميائية والنقل الطويل المتوقع أن تحتاج إلى وقود الهيدروجين.

لكن العالم يستخدم فقط حوالي 15 مليون طن من حمض الأسيتيك سنويًا ، مما يحد من الدور المحتمل لهذه العملية الجديدة في تلبية الطلب على الهيدروجين الصفري للكربون.

يقول هاتشينغز: “على أساس الجزيء ، نجعل ضعف كمية الهيدروجين مثل حمض الخليك”. “لكن حمض الأسيتيك أثقل بكثير من الهيدروجين.” وهذا يعني إنتاج 15 مليون طن من حمض الأسيتيك-وهو الطلب السنوي بأكمله في العالم-وبهذه الطريقة سيؤدي إلى ما يزيد عن مليون طن فقط من الهيدروجين ، أي أقل بكثير من الطلب على عالم صافي الصفر. يقول كلاوس هيلجاردت في إمبريال كوليدج لندن: “من حيث الحجم ، هناك القليل من عدم التوافق”.

بدلاً من ذلك ، يمكن أن توفر العملية الجديدة طريقًا محتملاً لإزالة الكربون من صناعة المواد الكيميائية ، مع إنتاج الهيدروجين النظيفة منتجًا ثانويًا جذابًا ، كما يقول Hutchings. “حامض الخليك في الوقت الحالي مصنوع بشكل فعال من الكربون الأحفوري. ونحن هنا ، يمكننا أن نجعلها من مصادر مستدامة للكربون “.