حلول الطاقة المبتكرة: يقود باحثو كوتبوس مستقبلًا خاليًا من ثاني أكسيد الكربون!

حلول الطاقة المبتكرة: يقود باحثو كوتبوس مستقبلًا خاليًا من ثاني أكسيد الكربون!

يشهد التحول إلى حلول الطاقة المحايدة للكربون حاليًا دفعة كبيرة، لا سيما من خلال التقنيات المبتكرة مثل Power-to-X (PtX). في جامعة براندنبورغ التقنية (BTU) كوتبوس سينفتنبرغ، يتم اتباع نهج رائد من خلال عرض نظام جديد للطاقة إلى X إلى الطاقة (P2X2P). يقوم الدكتور روفات، الباحث في مختبر الطاقة والتحويل (ESC)، بدراسة الإمكانيات المتنوعة لاحتراق أوكسي الميثان في محرك بنزين أحادي الأسطوانة للبحث وتعزيز فوائد هذه التقنيات. والهدف هو توليد حرارة وكهرباء خالية من أكاسيد النيتروجين في دائرة مغلقة محايدة لثاني أكسيد الكربون ولا تنتج انبعاثات ضارة، وفقًا لتقارير BTU.

في الدراسات، يتم إنتاج الميثان الاصطناعي من الهيدروجين الأخضر الذي يتم الحصول عليه عن طريق التحليل الكهربائي للماء وثاني أكسيد الكربون المنفصل. تستخدم هذه الطريقة الصديقة للبيئة الكهرباء التي تأتي بشكل أساسي من مصادر الطاقة المتجددة. تتم معالجة غاز الميثان الناتج في ما يسمى بمفاعل ساباتير قبل استخدامه في عملية احتراق الوقود الأكسجيني لتوليد الكهرباء. يتناول البحث أيضًا تأثيرات مستويات التخفيف المختلفة وتركيبات الأكسجين وثاني أكسيد الكربون والماء على عوامل مهمة مثل ضغط الأسطوانة ودرجة حرارة الأسطوانة والانبعاثات أثناء دورة العمل.

الابتكارات في قطاع الطاقة

ويؤدي الطلب المتزايد على مصادر الطاقة البديلة أيضًا إلى زيادة الاهتمام بأنواع الوقود الأخضر المشتقة من الطاقة المتجددة. ولا يشمل ذلك الهيدروجين الأخضر فحسب، بل يشمل أيضًا البدائل ذات كثافة الطاقة الأعلى مثل الميثانول الإلكتروني والأمونيا الإلكترونية. يوضح أورستد أن أنواع الوقود الإلكتروني هذه تجمع بين الهيدروجين المتجدد والكربون والنيتروجين لتلبية احتياجات الطاقة المتزايدة في الصناعات الأقل قدرة على التكيف مثل الشحن والطيران.

جانب آخر مهم لتقنية PtX هو أنها تساعد في إنشاء نظام طاقة مرن ومتكامل. وتكمل هذه التكنولوجيا قطاعات المرافق القائمة مثل الكهرباء والغاز والتدفئة، مما يمهد الطريق لمزيد من التكامل في مجال الطاقة المتجددة. تعمل شركة Eurowind Energy وشركات أخرى بنشاط على مشاريع تعمل على تطوير سلسلة قيمة تخزين الهيدروجين والطاقة لدعم هذا التحول، وفقًا لتقارير Eurowind Energy.

التطورات الاستراتيجية

وكجزء من مشاريع PtX، تم تشكيل شراكات استراتيجية مع لاعبين رئيسيين مثل Green Hydrogen Hub وGreenlab Skive. والهدف من هذه المبادرات هو دمج الطاقات المتجددة في الشبكات القائمة وتطوير تكنولوجيات جديدة لإنتاج الطاقة وتخزينها. وفي الدنمارك، يجري أيضًا العمل على مشاريع لتحسين إمدادات التدفئة في المناطق باستخدام المضخات الحرارية والطاقة الخضراء.

نتائج الدراسات التي أجريت في BTU Cottbus-Senftenberg واعدة. تظهر الأبحاث أن خليط CH4/O2/CO2 المخصب ببخار الماء يغير معايير الاحتراق مقارنة بخدمات الهواء التقليدية ويتيح تخفيضات كبيرة في الانبعاثات. إن القدرة على توليد الطاقة بكفاءة في ظل ظروف مختلفة يمكن أن تزيد بشكل كبير من القدرة التنافسية لتقنيات التخزين وتكرير الهيدروجين.

وباختصار، فإن الجمع بين البحوث والابتكارات التكنولوجية والشراكات الاستراتيجية يسهم بشكل كبير في تطوير حلول الطاقة المحايدة للكربون. تعد الأساليب المتنوعة لإنتاج وتخزين واستخدام الهيدروجين الأخضر ومشتقاته أمرًا بالغ الأهمية لتحويل إمدادات الطاقة وتقليل الوقود الأحفوري.