طالبة عُمانية تستهدف تحويل الهيدروجين الأخضر إلى طاقة كهربائية للمنازل
تاريخ النشر: 13th, December 2023 GMT
العمانية-أثير
تمكنت الطالبة مريم بنت عبد الله البلوشية من تخصص الهندسة الكهربائية بجامعة التقنية والعلوم التطبيقية بشناص من ابتكار مشروع “التحليل الاقتصادي والفني لنظام الخلايا الكهروضوئية “خلايا الوقود” مولدات الديزل” المعتمد على الطاقة الشمسية للتطبيقات السكنية في سلطنة عُمان، والتي تقوم على إنتاج الهيدروجين الأخضر عن طريق التحليل الكهربائي للماء، ثم تخزينه، وبعد ذلك تحويله إلى طاقة كهربائية.
وقالت: إن المشروع مرّ بعدة مراحل وهي: جمع المعلومات المتعلقة بالمشروع من مصادر بحثية مختلفة، ثم العمل على برنامج HOMER-Pro، وتحديد موقع في سلطنة عُمان (ولاية شناص) وجمع كافة بيانات الأرصاد الجوية من قاعدة البيانات (ناسا)، ثم إدخالها في النظام، وبعد ذلك تم تصميم النظام في البرنامج وعمل مقارنة بين نماذج مختلفة للحصول على أفضل النتائج، وصولًا إلى تنفيذ المشروع بشكل مُصغر لتتضح طريقة العمل.
وأضافت أن المشروع يهدف إلى مناقشة إنتاج أو توليد الهيدروجين الأخضر من عملية التحليل الكهربائي للماء باستخدام التيار المباشر من الخلايا الشمسية، علاوة على ذلك، دراسة جدوى منشأة توليد طاقة محمولة بقدرة 2.39 كيلووات باستخدام خلية الوقود PEM والتي يمكن استخدامها لكهرباء المناطق السكنية أو النائية، وأيضًا إجراء تحليل الجدوى لموقع شناص باستخدام برنامج RETScreen.
ووضحت أن المشروع يستخدم لتوليد الطاقة، وتطبيقات التدفئة، وتخزين الطاقة، وتطبيقات السيارات، ويتكون من الخلايا الشمسية مولد الديزل، والمحلل الكهربائي، وخلية الوقود (PEM)، وخزان الهيدروجين، والمحوّل أو العاكس الكهربائي.
وقالت: تتجه حاليًّا كل دول العالم إلى الطاقة المتجددة للوصول إلى الحياد الصفري، والهيدروجين هو وقود ذو كثافة طاقة عالية مقارنة بأي وقود تقليدي آخر، إضافة إلى ذلك، فإن توليد الكهرباء باستخدام خلية الوقود PEM لا تنتج عنه أي انبعاثات وكذلك يقلل من نسبة استهلاك الديزل، فيمكن الاستفادة منه للمناطق النائية البعيدة عن الشبكة الكهربائية. وعملت الطالبة على المشروع بإشراف آرون جوبيناث أستاذ محاضر بقسم الهندسة بالجامعة.
وحول تطوير المشروع قالت: تمت مناقشة أفكار تطوير المشروع مستقبلًا، وهي إنشاء وحدة على نطاق مختبري لتوليد الهيدروجين وتوليد الطاقة باستخدام تقنيات PEM، وسيكون هذا مفيدًا للباحثين وكذلك الطلبة في التعرف على كيفية استخدام تقنيات الهيدروجين الأخضر، بالإضافة إلى ذلك سنقوم بإجراء دراسة جدوى لنماذج التوليد الهجين التي تجمع بين مصادر الطاقة المتجددة مثل الرياح والأمواج في النماذج البحرية والبرية في مواقع مختلفة بسلطنة عُمان، وكل هذه ستكون لها خيارات توليد الهيدروجين وتوليد الكهرباء.
المصدر: صحيفة أثير
كلمات دلالية: الهیدروجین الأخضر
إقرأ أيضاً:
في 2030.. حاسوب ذكاء اصطناعي واحد سيحتاح طاقة 9 مفاعلات نووية كي يعمل
كشفت دراسة جديدة صادرة عن باحثين من جامعة جورجتاون ومؤسسة Epoch AI ومركز Rand للأبحاث، عن الأبعاد الهائلة التي قد تصل إليها بنية الحوسبة الفائقة اللازمة لتدريب وتشغيل أنظمة الذكاء الاصطناعي بحلول نهاية هذا العقد.
وبحسب الدراسة، فإن تكلفة الأجهزة واستهلاك الطاقة في مراكز البيانات المتخصصة بالذكاء الاصطناعي قد تضاعفا سنويا منذ عام 2019 وحتى 2025.
وإذا استمر هذا النمو المتسارع، فمن المتوقع أن يصل حجم الحاسوب الفائق الواحد بحلول عام 2030 إلى أكثر من مليوني شريحة ذكاء اصطناعي، بتكلفة قد تبلغ 200 مليار دولار، وباستهلاك كهربائي يقدر بـ9 جيجاواط، وهو ما يعادل إنتاج تسعة مفاعلات نووية.
وعلى الرغم من تحسن كفاءة استهلاك الطاقة في مراكز البيانات، إلا أن ذلك لم يكن كافيا لوقف الارتفاع الكبير في الطلب على الكهرباء.
فوفقا للدراسة، فإن الأداء الحاسوبي لكل واط قد تحسن بمعدل 1.34 مرة سنويا بين عامي 2019 و2025، في حين تضاعف استهلاك الطاقة خلال نفس الفترة.
وقالت مؤسسة Epoch AI: "رغم التحسن المستمر في كفاءة الطاقة، إلا أن وتيرة التطوير ليست كافية لمواكبة النمو في استهلاك الطاقة".
وتشير التقديرات إلى أن استهلاك 9 جيجاواط من الكهرباء يمكن أن يغطي احتياجات ما بين 7 إلى 9 ملايين منزل.
تعد منصة Colossus التابعة لشركة xAI، المملوكة لإيلون ماسك أكثر الحواسيب الفائقة تقدما في الوقت الحالي، وقد تم بناؤها خلال 214 يوما بتكلفة بلغت 7 مليارات دولار، وتضم 200,000 شريحة ذكاء اصطناعي، وتستهلك نحو 300 ميغاواط من الطاقة – أي ما يعادل استهلاك 250,000 منزل.
كشفت الدراسة أيضا عن تحولات واضحة في ملكية مراكز الحوسبة الفائقة، حيث أصبحت الشركات الخاصة تستحوذ على نحو 80% من القدرة الحاسوبية الفائقة للذكاء الاصطناعي بحلول عام 2025، مقارنة بـ40% فقط في عام 2019.
ويعكس هذا التحول انتقال الذكاء الاصطناعي من مختبرات الأبحاث إلى ساحة الاستثمار التجاري الهائل.
وتنمو أنظمة القطاع الخاص بوتيرة أسرع من نظيرتها في القطاع العام، بمعدل 2.7 ضعف سنويا، مقارنة بـ1.9 ضعف للأنظمة العامة.
ومن أبرز الأمثلة على هذا التوجه، مشروع Stargate التابع لـOpenAI بتكلفة 500 مليار دولار، واستثمار مشابه من شركة إنفيديا.
تحتل الولايات المتحدة الصدارة عالميا في مجال الحوسبة الفائقة للذكاء الاصطناعي، حيث تسيطر على نحو 75% من القدرة العالمية، تليها الصين بـ15%، بينما تتراجع مكانة دول مثل اليابان وألمانيا.
لكن رغم أن العديد من مراكز البيانات تتيح الوصول إليها عبر السحابة، إلا أن استضافتها محليا تفرض تحديات كبيرة على المجتمعات، من حيث استهلاك الأراضي والمياه، وكذلك فقدان العائدات الضريبية.
فبحسب تقرير صادر عن Good Jobs First، تخسر عشر ولايات أمريكية أكثر من 100 مليون دولار سنويا بسبب الإعفاءات الضريبية المقدمة لمراكز البيانات.
ورغم هذا التوسع الهائل، تشير بعض المؤشرات إلى احتمال دخول السوق في “فترة تهدئة”، ففي مطلع عام 2025، لاحظ محللون من مؤسسة Cowen تراجعا في بعض مشاريع الشركات الكبرى مثل Amazon Web Services ومايكروسوفت.
انكماش اقتصادي وضغوط جمركية: كوريا الجنوبية تتفاوض لإنقاذ صادراتها