تتنوع مصادر إنتاج الهيدروجين في ظل المنافسة العالمية لتأمين إمدادات الوقود النظيف، وابتكرت مدينة يابانية فكرة ذات منافع عدّة لتعزيز الاستدامة.

وتبنّت مدينة هوكايدو -الواقعة شمال البلاد، وتشتهر بنمو صناعة الألبان- طريقة للاستفادة من روث الأبقار وتحويله إلى هيدروجين.

ووفق متابعة منصة الطاقة المتخصصة (مقرّها واشنطن) لابتكارات الهيدروجين، لم يكن مشروع روث الأبقار أولى محاولات الاستفادة من المخلّفات والموارد في اليابان، إذ سبق أن طُرِحت فكرة إنتاج الوقود النظيف من مياه الصرف الصحي.

وتسعى طوكيو إلى رفع نطاق استعمال الهيدروجين في: تشغيل السيارات وتغذية محطات التزود بالوقود، وزيادة إنتاج الأمونيا، وغيرها من مسارات تقليص الاعتماد على الوقود الأحفوري.

إنتاج الهيدروجين من روث الأبقار

دعمت صناعة الألبان في مدينة هوكايدو اليابانية إنتاج الهيدروجين من روث الأبقار، ما يوفر الوقود النظيف اللازم لتسيير معدّات القطاع الزراعي خاصة والسيارات عامة.

وتنتج المدينة ما يصل إلى 20 مليون طن سنويًا من الروث، ما يُنشّط دور منشأة "شيكاوي" في معالجة مخلفات الأبقار والروث اعتمادًا على تقنيات مبتكرة.

وبدأت المنشأة -الخاضعة لإشراف وزارة البيئة اليابانية- عملها في 2015، وتضم وحدات عدّة لتحويل المخلّفات الزراعية إلى هيدروجين.

وتتبع مدينة هوكايدو نظم الاقتصاد الدائري، إذ تزوّد المنشأة المُلحقة بالمزرعة أنحاء المدينة بالوقود النظيف.

وتنتج المنشأة ما يُقدَّر بنحو 70 مترًا مكعبًا من الهيدروجين سنويًا (ما يعادل 18.500 غالونًا)، وفق معلومات نشرها موقع إنترستنج إنجينيرنج.

ويمكن للهيدروجين المُنتَج بهذه الطريقة تشغيل السيارات والجرارات الزراعية، وبذلك تتحول الكميات الهائلة من روث الأبقار من مخلّفات مزعجة لصناعة الألبان إلى مصدر مهم لإنتاج الوقود النظيف.

ويقع ضمن مرافق منشأة الهيدروجين محطة قادرة على تزويد 28 سيارة تعمل بخلايا الوقود يوميًا، سواء سيارات ركّاب أو معدّات زراعية، كما يعدّ الهيدروجين المنتج في المنشأة قابلًا للتخزين والنقل.

دور الميثان في إنتاج وقود الهيدروجين

خلال عملية إنتاج وقود الهيدروجين من روث الأبقار يظهر دور مهم لغاز الميثان، إذ تخضع المخلفات العضوية للتحلل البكتيري تمهيدًا إنتاج الغاز الحيوي وسوائل الأسمدة.

ويُستخلَص الميثان من الغاز الحيوي، وبتكريره في عمليات إضافية يُنتج الهيدروجين.

وبذلك يمكن القول، إن الميثان يعدّ العنصر الوسيط خلال عملية إنتاج الهيدروجين من روث الأبقار، في المدينة اليابانية.

ومع اتّساع رقعة الإنتاج، يزداد معدل انتشار السيارات الهيدروجينية مقابل تقليص نظيرتها التقليدية على الطرق.

وعبر تطبيق هذه التقنية وتوسعة نطاقها، تضرب الدولة الآسيوية أكثر من عصفور بحجر واحد؛ إذ تتخلص من مخلّفات الأبقار التي تشكّل عبئًا بيئيًا في ظل توسُّع صناعة الألبان، وتستفيد من الميثان بدلًا من إطلاقه في الغلاف الجوي وزيادة الانبعاثات، وتنتج الهيدروجين النظيف أيضًا.

ومن جانب آخر، تحافظ عملية إنتاج الوقود النظيف من مخلّفات الأبقار على جودة المياه وتضمن عدم تسرب الميثان إلى وصلات المياه.

وسبق أن أطلقت مدينة فوكوكا اليابانية مشروعًا لإنتاج الهيدروجين من مياه الصرف الصحي، لتسيير السيارات التابعة للهيئات المحلية مثل: شاحنات القمامة وغيرها.

وتواجه مشروعات الهيدروجين في اليابان تحديات جمّة، وأبرزها تكلفة الإنتاج المرتفعة ومعوقات التخزين.

ورغم ذلك، تعدّ الطرق المبتكرة -مثل إنتاج الهيدروجين من روث الأبقار- نموذجًا للاستفادة من المخلّفات العضوية في الاقتصاد الدائري.

موضوعات متعلقة..

اقرأ أيضًا..

المصادر: