شارك

من جمع النفايات المنفصل إلى سيارات الهيدروجين: إليك كيفية تقليد النموذج الياباني

في مختبرات حديقة البيئة في تورين ، تنشط التجارب بشكل متزايد مما يؤدي إلى استخراج الميثان النظيف والهيدروجين من الكتلة الحيوية (النفايات العضوية ولكن أيضًا النفايات الزراعية) - تراهن اليابان بالفعل بقوة على سيارات الهيدروجين ولكن في إيطاليا هناك الأمر فقط الموزع: "ومع ذلك ، فإن التكاليف والاستقلالية والأداء قابلة للمقارنة مع تلك الخاصة بسيارات الاحتراق الداخلي" - الهيدروجين أيضًا للتدفئة المنزلية: مشروع الطاقة الصلبة.

من جمع النفايات المنفصل إلى سيارات الهيدروجين: إليك كيفية تقليد النموذج الياباني

هل تساءلت يومًا ما هي المجموعات المنفصلة التي يتعين على كل واحد منا القيام بها ، ولا سيما تلك الخاصة بالنفايات العضوية؟ من بين أشياء كثيرة ، سوف يقومون بتشغيل سيارات المستقبل ، لأن يتم الحصول على الغاز الحيوي من الكتل العضوية ، أي الميثان النظيف والهيدروجين التي تستخدم لتشغيل سيارات غير ملوثة وبأداء أعلى من السيارات الكهربائية.

تركز اليابان على الهيدروجين بشكل خاص: أول ما يتم طرحه في السوق هو تويوتا مع طراز ميراي ، ولكن أيضًا مع هوندا بدأت مبيعات Clarity Fuel Cell ، التي توفر نطاقًا وأوقات إعادة شحن مماثلة لمحركات الاحتراق الداخلي. قررت الحكومة اليابانية ، في محاولة لتنويع مصادر الطاقة وتقليل انبعاثات ثاني أكسيد الكربون ، زيادة سيارات الهيدروجين مائة ضعف بين الآن و 2020 ، ليصل عددهم إلى 40 (ووفقًا للخطط ، 800 في عام 2030).

هل مثل هذه الثورة ممكنة في إيطاليا أيضًا؟ ذهبنا لنسألحديقة تورينو البيئية، حديقة العلوم والتكنولوجيا من أجل البيئة تأسست في 1996 ومتخصص في التقنيات النظيفة. Envipark هو منتجع صحي مملوك للقطاع العام ، مملوك بشكل أساسي لشركة Finpiemonte وبلدية تورين ، والذي يعمل قبل كل شيء في المناقصات الوطنية أو الأوروبية وعلى العمولات من الشركات ، وبعضها مهم جدًا أيضًا على الساحة الوطنية.

في قسم الكيمياء الخضراء ، نعمل مع نباتات مبتكرة نادرة جدًا في إيطاليا على تثمين الكتلة الحيوية ذات الطبيعة البيولوجية. على سبيل المثال ، يتم إجراء دراسات حول كيفية الحصول على الغاز الحيوي من النفايات العضوية اليومية أو النفايات الزراعية (قبل كل شيء القش ، البقاء مع الغاز الحيوي ، ولكن أيضًا ، على سبيل المثال ، الثفل لاستخراج المواد المفيدة لصياغة منتجات مستحضرات التجميل): "نقوم بالتوسع الصناعي - يشرح عالم التكنولوجيا الحيوية لوكا ريتشي -: نقوم بتقييم كيف وما إذا كانت عملية الإنتاج ، على سبيل المثال الغاز الحيوي ، قابل للتحويل من مقياس مخبري إلى مقياس صناعي ".

مراحل عملية الهضم اللاهوائي هي أربع مراحل وتؤدي إلى إنتاج الغاز الحيوي ، ومع ذلك ، في مختبرات الكيمياء الخضراء ، تنقسم عملية الهضم اللاهوائي إلى جزأين متميزين بطريقة تصل إلى الإنتاج المشترك ليس فقط للغاز الحيوي ولكن أيضًا من الهيدروجين الحيوي تبدأ من مصفوفة واحدة. "الغاز الحيوي - كما يوضح ريتشي - هو خليط من الغازات ، بشكل أساسي الميثان الحيوي وثاني أكسيد الكربون. تزيل عملية التنقية اللاحقة ثاني أكسيد الكربون والشوائب الأخرى وتعطينا غاز الميثان الحيوي بدرجة عالية من النقاء (نظيف بنسبة 2٪) ".

مثلما يكون الهيدروجين الحيوي المشتق من هذه العملية نقيًا ، وبالتالي يمكن استخدام كليهما كناقلات طاقة مستدامة وفعالة. من الصعب تحديد المقدار الذي يمكن إنتاجه باستخدام كمية X من النفايات العضوية المستخدمة ، "إنها تختلف اختلافًا كبيرًا اعتمادًا على العديد من العوامل ، ولكن العملية ذات المرحلتين التي تم اختبارها في Envipark قادرة على زيادة إنتاج الغاز الحيوي بنسبة 20-30٪ مقارنة بالعملية العادية أحادية المرحلة ، والتي تهدف إلى إنتاج الغاز الحيوي فقط "، يختتم ريتشي.

بمجرد الحصول على الطاقة النظيفة ، يمكن استخدامها في سوق السيارات في المستقبل. على وجه الخصوص ، يمكن أن يكون الهيدروجين ، كبديل للميثان نفسه أو قبل كل شيء للكهرباء ، مناسبًا على المستوى الاقتصادي وأكثر إثارة للاهتمام من حيث الأداء. "سيارة تعمل بخلايا الوقود - تشرح سابينا فيوروت ، مهندسة كيميائية في حديقة البيئة في قسم الطاقة المتقدمة - تستهلك حوالي 1 كجم من الهيدروجين للسفر لمسافة 100 كيلومتر ، ويبلغ سعر كيلوغرام واحد من الهيدروجين حاليًا أكثر قليلاً في إيطاليا من 1 يورو . وبالتالي فإن سعر خزان الهيدروجين الكامل للسيارات يمكن مقارنته بسعر سيارة تعمل بالديزل: 100 كم بسيارة تعمل بالديزل من نفس الفئة يمكن أن تكلف ما يصل إلى 13,5 يورو ، حسب سعر الوقود ".

ليس هذا فقط: مركبات الهيدروجين ، مقارنة بالمركبات الكهربائية على سبيل المثال ، لديها مدى أطول بكثير ، والذي يمكن أن يتجاوز حتى 500 كيلومتر، وأوقات إعادة التزود بالوقود أقصر بكثير (2-3 دقائق ، أكثر بقليل مما اعتدنا على الخسارة "للحصول على البنزين") مقارنة بالمركبات التي تعمل بالبطاريات. ويضيف فيوروت: "باختصار ، في حين أن السيارة الكهربائية قد تكون مناسبة للمسافات القصيرة والتنقل الحضري ، فإن السيارة التي تعمل بالهيدروجين لديها جميع الميزات لدخول السوق لمسافات طويلة والطرق الجبلية أيضًا".

المشكلة ، في إيطاليا كما هو الحال الآن أيضًا في اليابان ، هي البنية التحتية: "في الوقت الحالي لا يوجد سوى موزع واحد في جميع أنحاء البلاد ، في بولزانو. وإحدى الشركات القليلة التي تنشط حقًا في مجال الهيدروجين هي شركة Solid Power ذات الثلاثين عامًا ، والتي تعمل مع ذلك في مجال التدفئة المنزلية ". في الواقع ، دائمًا مع نفس النظام ، أي من خلال خلايا الوقود (خلايا SOFC وخلايا وقود الأكسيد الصلب) ، من الممكن ليس فقط إنتاج الطاقة ولكن أيضًا الحرارة.

ومع ذلك ، حتى على هذه الجبهة ، تظهر اليابان الطريق إلى الأمام. في الواقع ، في إستراتيجيتها للطاقة ، تقوم طوكيو ، بالإضافة إلى سيارات الهيدروجين ، بالترويج لخلايا الوقود المحلية: بحلول عام 2030 ، من المتوقع أن يكون هناك واحد في 5,3 مليون منزل. في الوقت الحالي ، يوجد بالفعل 150 ألف مصنع ، وفقًا للوزارة. ومع ذلك ، فإن مشروع Ene.field نشط بالفعل في أوروبا لنشر تقنية خلايا الوقود: توشك شركة Solid Power ، بالتعاون مع Dolomiti Energia وبالشراكة مع Envipark ، على تركيب حوالي 3.000 نظام تدفئة منزلي في شمال إيطاليا تسمى CHP (حرارة وقوة مجمعة). طريقة أخرى ، الحصول دائمًا على الطاقة النظيفة من النفايات التي ننتجها كل يوم ، لجعل حياتنا ، من السيارة إلى المنزل ، مستدامة بشكل متزايد.

تعليق