«زاتكا» تُحبط تهريب أكثر من 69 ألف حبة كبتاجون    فتح التقديم لجائزة "إثراء للفنون" بقيمة 100 ألف دولار    الأسهم العالمية تنخفض وسط مخاوف ارتفاع التضخم وضعف الاستثمار    أتربة ورياح نشطة على عدة مناطق اليوم    القيادة تهنئ رئيس تونس بذكرى إعلان الجمهورية    رابطةُ العالم الإسلامي ترحّب بإعلان الرئيس الفرنسي    "آل مداوي" يحتفلون بالدكتور "جبران" بحصوله على درجة الدكتوراه    أمير جازان يطلع على جملة المشروعات المنجزة والجاري تنفيذها بمحافظة الدائر    رئيس الوزراء الإسباني يرحّب بإعلان فرنسا أنها ستعترف بدولة فلسطين    وزير أمريكي: التجارة مع الصين في "وضع جيد"    القيادة تعزي رئيس روسيا في ضحايا حادث تحطم طائرة ركاب    32 لاعبًا يتأهلون إلى دور ال 16 في بطولة العالم للبلياردو بجدة    جمعية الإعاقة السمعية في منطقة جازان تزور مسنًا تجاوز التسعين من عمره    أكثر من 40 ميدالية في ختام بطولة المملكة البارالمبية لرفع الأثقال للرجال والسيدات    الوفد السعودي الاستثماري يختتم زيارته إلى سوريا    الأخضر الأولمبي يختتم مشاركته في دورة أوزبكستان الودية بمواجهة اليابان    قطار الرياض ينقل أكثر من 23.6 مليون راكب بالربع الثاني ل 2025    حرس الحدود بجازان ينقذ مواطنَيْن من الغرق أثناء ممارسة السباحة    «بيئة جازان» تنظم ورشة عمل عن طرق الاستفادة من الخدمات الإلكترونية الزراعية    وفد ثقافي وفني يزور هيئة التراث في جازان لتعزيز التعاون في مجالات الهوية والتراث    القمامة الإعلامية وتسميم وعي الجمهور    خطبة الجمعة تحذر من إساءة استغلال الذكاء الاصطناعي    القبض على يمني و4 سودانيين في عسير لترويجهم «الإمفيتامين»    الهلال الأحمر يفعل «المسار العاجل» وينقذ حياة مواطن بجدة    وزير الرياضة "الفيصل" : لحظة تاريخية لرياضة المملكة بتخصيص ثلاثة أندية    أمير جازان من الدائر: البن ثروة وطنية والدعم مستمر    المملكة تشارك في مؤتمر الأطراف باتفاقية الأراضي الرطبة "رامسار"    إيزاك يبلغ نيوكاسل برغبته في استكشاف خيارات أخرى    6300 ساعة تختتم أعمال الموهوبين في أبحاث الأولويات الوطنية بجامعة الإمام عبد الرحمن    هيئة الأدب تستعد لإطلاق النسخة الرابعة من معرض المدينة المنورة للكتاب2025    أمير منطقة جازان ونائبه يلتقيان مشايخ وأهالي محافظة الدائر    أمير تبوك يطمئن على صحة الشيخ عبدالعزيز الغريض    الأمين العام لرابطة العالم الإسلامي يلتقي وزيري الخارجية والداخلية الأفغانيين في كابل    الشؤون الإسلامية في جازان تواصل تنفيذ الدورة العلمية الصيفية الثالثة    مستشفى المهد يعتمد تقنية تخدير الأعصاب لتقليل الألم    رسميًا.. فيرمينو ينضم إلى السد القطري    الإحصاء: ارتفاع الصادرات غير البترولية بنسبة 6.0% في مايو 2025م    القادسية يختتم المرحلة الأولى من معسكره التحضيري في هولندا استعدادًا لموسم 2025/2026    تحطم طائرة الركاب الروسية المفقودة    الأمير محمد بن عبدالعزيز يستقبل قائدَي قوة جازان السابق والمعيّن حديثًا    الإحسان الطبية تنفذ مشروع «الإستشاري الزائر» في مستشفى صامطة العام    السعودية تدين مطالبة الكنيست الإسرائيلي بفرض السيطرة على الضفة والأغوار المحتل    منظمة الصحة العالمية تنفي انتهاك السيادة الأمريكية    أكثر من 7 آلاف زيارة منزلية خلال 6 أشهر بمستشفى الظهران    واست رئيس بنغلاديش في ضحايا سقوط الطائرة.. القيادة تهنئ الرئيس المصري بذكرى اليوم الوطني لبلاده    تعاون سعودي – سريلانكي في مجالات الإعلام    الشهري ينال الماجستير بامتياز    الصنهاج والزهراني يحتفلان بزواج ريان    بالتنسيق مع 5 وزارات تمهيداً لوضع الإجراءات.. "البلديات" تشترط عدم كشف مساكن العمالة للجيران    المفتي يطلع على أعمال "حياة"    الوفد السعودي بدأ زيارته لدمشق.. اتفاقيات اقتصادية لدعم التنمية في سوريا    توجه رئاسي لحصر القوة بيد الدولة.. غضب على «حزب الله» في الداخل اللبناني    وسط تحذيرات دولية وركود في مفاوضات الهدنة.. غزة على شفا مجاعة جماعية    "الداخلية" تعلن فتح تحقيق في انتهاكات السويداء.. لا إعدامات جماعية في سوريا    موجز    اختيار سلمان: هكذا أطلق صقره ليحلق بالوطن    «سوار الأمان».. حلول ذكية في المسجد الحرام    مفوض إفتاء جازان يستقبل منسوبي إدارة جمعية سقيا الماء    







شكرا على الإبلاغ!
سيتم حجب هذه الصورة تلقائيا عندما يتم الإبلاغ عنها من طرف عدة أشخاص.



خلايا الوقود واستهلاكها للهيدروجين
نشر في الحياة يوم 13 - 09 - 2009

يعتبر غاز الهيدروجين Hydrogen أبسط المواد في الطبيعة وأخفّها. وتتألف ذرة الهيدروجين من إلكترون وحيد، يدور حول نواة فيها بروتون مفرد ونيوترون وحيد أيضاً. ويحمل الإلكترون إشارة كهرباء سلبية، وأما البروتون فإنه إيجابي في إشارته الكهربائية. ولا يحمل النيوترون إشارة كهرباء، فيعتبر «محايداً».
واكتشف غاز الهيدروجين، ورمزه كيماوياً «أتش 2» H2، الفرنسي أنطوان لافوازييه والانكليزي تشارلز كافندش. وتعرّفا إليه في وقت متقارب. ويتألّف الماء، في شكله الكيميائي المجرّد، من ذرتي هيدروجين متّحدتان مع ذرة أوكسيجين. ويشار إلى الماء كيماوياً برمز «أتش 2 أو»H2O . ولدى مرور التيار الكهربائي فيه، يتحلّل الماء إلى هيدروجين وأوكسيجين.
يُستَخرج الهيدروجين راهناً من الغاز الطبيعي. ويبلغ حجم تجارته العالمية ستمائة بليون متر مكعب سنوياً. ويستأثر قطاع الفضاء والصواريخ الباليستية بمعظم الإنتاج الحالي من الهيدروجين، إذ يستعمل سائلاً لدفع الصواريخ الضخمة. وتعطي كل 3 ليترات هيدروجين مقداراً من الطاقة يساوي ما يعطيه ليتر من البنزين.
وعلى سبيل المثال، فإن الإنتاج الحالي لدول «أوبك» يقارب 30 مليون برميل يومياً، وما يوازيها من الطاقة الهيدروجينية يقارب 90 مليون برميل يومياً.
يعطي كل ليتر ماء ربع ليتر من الهيدروجين. ويعني ذلك أن إنتاج «أوبك» من النفط يحتاج إلى قرابة 360 مليون برميل ماء يومياً.
يستخدم غاز الهيدروجين مصدراً للطاقة في الصناعة، كالحال في قوارير تلحيم المعادن بالحرارة، ويكون مضغوطاً بقوة 250 بار (يساوي البار قوة الضغط الجوي).
يستعمل الهيدروجين السائل، كما في الصواريخ والمركبات وبعض الطائرات، مصدراً مباشراً للطاقة، لكنه يستلزم وضعه في برودة 254 درجة مئوية تحت الصفر. وضع الأسس النظرية لخلايا الوقود Fuel Cells العالِم الألماني ويليام غروف (1811 - 1896).
يرتكز المبدأ الرئيسي لعمل خلايا الوقود على «قلب» عملية التحليل الكهربائي للماء إلى الاتجاه المعاكس. وبدلاً من قيام تيار الكهرباء بفصل الأوكسيجين عن الهيدروجين، يعمل غشاء خاص على التقاط بروتونات الهيدروجين (الهيدروجين المُكَهْرَب يتصرف كبروتون)، ويمزجها مع ذرات الاوكسيجين لتوليد الطاقة مع الماء. ويسمى الغشاء «بروتون إكستشنج ميمبرين» Proton Exchange Membrane وترجمته «غشاء تبادل البروتونات». وبمعنى آخر، تحوّل خلايا الوقود الهيدروجين إلى كهرباء وحرارة.
ومن المُستطاع تصنيف خلايا الوقود بحسب مصدر الهيدروجين الذي تستهلكه، إلى نوعين:
أ- خلايا تستعمل وقوداً مشبعاً بالهيدروجين، وخصوصاً الغازولين (من البترول) والميثانول (من الغاز الطبيعي).
ب- خلايا تستعمل الهيدروجين مباشرة، كأن يأتيها معبأً في قوارير «هايدرايد» Hydriade المتطورة، التي تصنع من مزيج من التيتانيوم والنحاس. ويعطي «غشاء تبادل البروتونات» خلايا الوقود القدرة على توليد كميات كبيرة من الكهرباء ولمدة طويلة.
ويتوقّع كثيرون من خبراء الطاقة انتشاراً سريعاً لخلايا الوقود، بحيث تصبح مصدراً أساسياً للكهرباء في المنازل والسيارات وحتى المصانع. وفي الآونة الأخيرة، أنتج خبراء النانوتكنولوجيا Nanotechnology خلايا وقود صغيرة الحجم، كي تعطي طاقة الكهرباء إلى الأجهزة الإلكترونية الشخصية مثل الخليوي والكومبيوتر المحمول.


انقر هنا لقراءة الخبر من مصدره.