العمليات الكيميا-حرارية لإنتاج الهيدروجين

المؤلف:  د. سعود يوسف عياش

المصدر:  تكنولوجيا الطاقة البديلة

الجزء والصفحة:  165

10-6-2021

2638

العمليات الكيميا-حرارية لإنتاج الهيدروجين

تتبع هذه الطريقة للتغلب على درجات الحرارة العالية المطلوبة في عملية التحلل الحراري، وتقوم هذه الطريقة على انتاج الهيدروجين بواسطة تفاعل الماء مع بعض المركبات الكيماوية، وبعد سلسلة من هذه التفاعلات يتحول الماء الى أوكسجين وهيدروجين وتعود المركبات الكيماوية الى حالتها الأصلية، وهناك العديد من المركبات الكيماوية التي يمكن استخدامها في سلسلة التفاعلات لإنتاج الهيدروجين، غير أن إحدى العقبات أمام هذه العملية هي درجة الحرارة العالية نسبيا المطلوبة والتي تصل الى حوالي ٠ ٨٠ درجة مئوية، إن الوصول الى درجة الحرارة العالية هذه ليس بالأمر السهل فكما ذكرنا سابقا فان النواقل الحرارية في المفاعلات النووية لا ترتفع درجة حرارتها الى أكثر من . ٨٠ درجة مئوية في الوقت الذي اذا أردنا اجراء تفاعل على درجة حرارة تساوي . ٨٠ درجة مئوية. فان مصدر الحرارة الذي سيقوم بتزويدها على هذه الدرجة لابد أن يكون على درجة حرارة أعلى.

أدت البحوث التي أجريت في مجال العمليات الكيمياحرارية الى الوصول الى بعض المركبات التي تحتاج لدرجة حرارة تساوي ٦٥٠ درجة مئوية لأجراء التفاعلات المطلوبة، وتقوم هذه الطريقة على مفاعلة كلوريد الحديدوز  (Fe Cl₂) مع بخار الماء. ينتج من هذا التفاعل أوكسيد الحديديك (Fe3 O₄) وحامض الهيدروكلوريك والهيدروجين، ولكن رغم انتاج الهيدروجين في هذا التفاعل الا أن سلسلة التفاعلات لم تنته ولابد من استخلاص كلوريد الحديد مرة أخرى، ولذلك فلابد من اكمال سلسلة التفاعلات. الحلقة الثانية في سلسلة التفاعلات هي اضافة الكلور الى أوكسيد الحديد (F2 O3) وحامض الهيدروكلوريك ينتج منه كلوريد الحديديك (Fe Cl3) والماء والأوكسجين، ونلاحظ أن كلوريد الحديد الناتج في الحلقة الثانية يختلف عن كلوريد الحديدوز الذي دخل في بداية الحلقة الأولى في أنه يحتوي على ثلاث ذرات كلور بدل ذرتين، والحلقة الثالثة في التفاعل تقوم على تحليل كلوريد الحديديك (Fe Cl3) وتحويله الى كلوريد حديدوز (Fe Cl₂) وكلور، وبذلك يكون الناتج الثنائي لسلسلة التفاعلات هو تحويل الماء الى هيدروجين وأوكسجين واعادة استخلاص كلوريد الحديدوز بصورته الأولى (Fe Cl₂).