روسيا تتوسع في استخدام خلايا الوقود الصديقة للبيئة لإنتاج الطاقة في المناطق النائية

TT

تصنع في الوقت الحاضر في روسيا خلايا الوقود لغرض توليد الطاقة الكهربائية في مناطق عديدة من البلاد باعتبارها مصدرا جديدا وفعالا في هذا المجال.

وخلايا الوقود هي نوع من انواع المصادر الكيميائية لتوليد التيار الكهربائي الذي تمثل البطارية الاعتيادية في شكلها الأولي والاكثر بساطة بين هذه المصادر. وخلية الوقود تختلف عن البطارية الاعتيادية بامكانية توليد الطاقة بشكل مستمر بواسطة تزويد القطب السالب Anode بالوقود والقطب الموجب Cathode بالعامل المؤكسد، ويتبقى في نتيجة العملية الحرارة والماء، ولهذا تعتبر خلية الوقود مصدرا فريدا من نوعه في توليد التيار الكهربائي وانتاج الطاقة الكهربائية. وبهذه الواسطة يمكن الحصول عليها بامكانيات متدرجة تبدأ من بضعة واطات ولغاية عشرات الميغاواطات. ويدخل في تركيب وقود الخلايا اساسيا عنصر الهيدروجين، ويمكن استخدام أي من الغاز الطبيعي، او المسيل او الصناعي، او الحيوي، او غاز الميثانول، او وقود الديزل، او نتائج تحويل الفحم الى غاز كوقود للخلية بعد اجراء معالجة خاصة لهذه المصادر لتلائم عملية الانتاج.

وفعالية انتاج الطاقة الكهربائية بواسطة خلايا الوقود عالية جدا ويقدر معاملها بـ %75 فيما تتراوح هذه النسبة في الوقت الحاضر باستخدام احدث وحدات توليد القدرة الكهربائية بين %34 و%36. وبالاضافة الى ذلك تولد خلايا الوقود اثناء عملية الانتاج طاقة حرارية اضافية جاهزة للاستخدام المباشر او لتشغيل التوربينات الحرارية، وبالتالي الحصول على كمية اضافية من الطاقة يمكن ان ترفع معامل الفاعلية الى حدود 90 ـ %95 وهي نسبة انتاجية عالية جدا ليس لها مثيل في جميع المصادر الأخرى لانتاج الطاقة.

وانتاج الطاقة الكهربائية بواسطة خلايا الوقود هو الاكثر نظافة في مجال الحفاظ على البيئة من التلوث، اذ تزيد نسبته باستخدامها بين 10 و100 ضعف عن بقية الوسائل الأخرى المستخدمة في الوقت الحاضر.

وفي دراسة اعدها فريق من علماء المعهد القومي الرسمي للفيزياء التجريبية المعروف باسم آرزاماس 16، وهو احد المعاهد التابعة لوزارة الدفاع الروسية الذي كان مختصا بانتاج السلاح الذري في السابق، اشارت الى حل جملة من المسائل المتعلقة بانتاج بدائل للطاقة في القرن الحادي والعشرين مع ملاحظة الجوانب الاقتصادية ووفرة الانتاج، تلخصت خلاصتها بتقديم مقترح يتبنى استخدام خلايا الوقود في توليد الطاقة الكهربائية. وقد اعتمدت هذه الدراسة من قبل وزارة الطاقة الذرية، وتمت صياغة برنامج شامل لتصنيع هذه الخلايا.

واشار الدكتور في العلوم الفيزيائية والرياضية يفغيني نوفيتسكي، المشرف العام على المشروع، الى المباشرة بتصنيع انواع مختلفة من هذه الاجهزة يستخدم البعض منها في مناطق انتاج النفط والغاز النائية في شمال روسيا المعروفة بقساوة مناخها وذلك لامكانية الاداء الجيد لهذه المعدات في مثل هذه الظروف مع الحفاظ على نظافة البيئة وسهولة السيطرة عليها بواسطة التحكم عن بعد، خاصة ان هذه المناطق غير مأهولة تقريبا بالسكان. وتم تصميم النوع الثاني منها للاستخدام في المناطق الجبلية والصحراوية النائية عن مراكز التغذية بالطاقة الكهربائية التي تتميز بتفاوت كبير في درجات الحرارة.

وبين نوفيتسكي، بالاضافة الى ما تقدم، توجه روسيا للتعاون مع بقية البلدان في هذا المجال الذي ابتدأته بتأسيس كونسورسيوم مشترك مع الولايات المتحدة الاميركية عن طريق شركة «رافكو» Rafco لانتاج خلايا الوقود. ويقوم الجانب الروسي بتصنيع السبائك الخاصة بهذه الخلايا بما فيها مواد الاقطاب الكهربائية.