دور التفاعلات الميكروبية في تخزين الهيدروجين تحت الأرض في خزانات الغاز المستنفد
نستعرض في هذه السلسلة الأبحاث و الأفكار العلمية التي شارك بها الباحثون من مختلف الجامعات والمؤسسات التعليمية في مسابقة قادة مستقبل الطاقة والتي تم تنظيمها خلال فعالية قمة عمان للهيدروجين الأخضر. كان هدف إقامة هذا البرنامج هو خلق روح التنافس على الابتكار و التفكير بأفكار بحثية جديدة تخدم قطاع البحث والتطوير في مجال الهيدروجين الأخضر والطاقة المتجددة في سلطنة عمان و كذلك تعزيز وبناء القدرات بين المتنافسين.
عنوان البحث:دور التفاعلات الميكروبية في تخزين الهيدروجين تحت الأرض في خزانات الغاز المستنفد
خلاصة البحث:
يتزايد الطلب على الطاقة على الصعيد العالمي، وبالتتابع يواجه اقتصاد الطاقة في جميع أنحاء العالم مشاكل خطيرة نتيجة للإنبعاثات الدفيئة، ولهذا السبب، ازداد توليد الطاقة من مصادر متجددة. من بين مصادر الطاقة المتجددة الحالية، مثل طاقة الرياح، والطاقة الشمسية، والتي تعتمد بشكل كبير على الطقس ، يُنظر إلى الهيدروجين على أنه مصدر طاقة نظيف مثير للاهتمام. ومع ذلك، واجه الهيدروجين تحديات كبيرة.
يبحث هذا التقرير في دور التفاعلات الميكروبية في تخزين الهيدروجين تحت الأرض في مكامن الغاز المستنفد بشكل رئيسي التفاعلات الجيوكيميائية التي حدثت من خلال التفاعلات الميكروبية وقياس تأثير هذا التفاعل الجيوكيميائي على الهيدروجين المخزن بمرور الوقت، بمعايير مختلفة مثل درجة الحموضة ودرجة الحرارة والضغط والعناصر الغذائية والملوحة. تم قياس معايير مختلفة لشرح كيفية تأثير البيئات على كمية الهيدروجين المخزنة. هذه الدراسة نوعية، وقد تم استخدام منهجية جديدة لقياس تغير البيئة على كمية الهيدروجين المستهلكة. لتحقيق هذه النتيجة، سيتم تشغيل عملية المحاكاة باستخدام الإصدار 3 من PHREEQC مع تجميع نمو الميكروبات بمرور الوقت.
لقد وجد أن درجة الحرارة ستزيد من التفاعل الميكروبي لأن التفاعل الميكروبي يكون طاردًا للطاقة، مما يعني أنه سيتحرك للأمام من تلقاء نفسه لإنشاء جزيئات جديدة. ومع ذلك، لا توجد فروق ذات دلالة إحصائية بين قيم الحموضة وكمية الهيدروجين المخزنة. تُظهر معظم المحاليل الملحية للتكوين علاقة ثابتة مع كمية الهيدروجين المخزنة باستثناء الهيدروكاربونيت والسلفات التي تظهر معدل مرتفع من النشاط الميكروبي، والسبب هو أنه في كل من التفاعلات الميكروبية يتم اختزال الكبريتات الهيدروجينية والتولد الميثاني التغذوي الهيدروجين بوجود العاملان الأساسيين ثاني اكسيد الكربون والسلفات.
لذلك نوصي بتخزين الهيدروجين في بيئة ذات درجة حرارة منخفضة مع قيمة حموضة منخفضة وضغط مرتفع. علاوة على ذلك، يجب أن يحتوي التكوين على أقل من SO4-2كمية من السلفات وغاز ثاني أكسيد الكربون كما لا يمكن حقن ثاني أكسيد الكربون كغاز مصاحب.
صاحب الفكرة البحثية والحاصل على المركز الثاني
م.عبد الهادي خلفان السعدي
من جامعة كيرتن- استراليا
