خوارزمية جديدة لتخزين الهيدروجين تحت الأرض

أبوظبي: ميثا الانسي
شارك باحثان من جامعة خليفة للعلوم والتكنلوجيا في أبوظبي، وهما الدكتور شمس كلام، زميل الدكتوراه، والدكتور محمد عارف، أستاذ مساعد، ضمن فريق بحثي طوّر معادلة رياضية للتنبؤ بامتصاص الهيدروجين في الطين الصفحي، حيث تعاونا مع باحثين من جامعة الملك فهد للبترول والمعادن في السعودية وجامعة بتروناس للتكنولوجيا في ماليزيا.
يأتي هذا التعاون لتسهيل هذه العملية وجعلها أدق في سياق اهتمام الباحثين على مستوى العالم بالهيدروجين كوقود نظيف يُعَد بديلاً واعداً للوقود الأحفوري، حيث إن ثمَّة مشاكل تتعلق بالتخزين تعوق استخدام الهيدروجين كوقود على نطاق واسع.
وقال الدكتور شمس: «شهد الهيدروجين اهتماماً ملحوظاً خلال الفترة الأخيرة من جانب مجتمع الطاقة العالمي باعتباره وقوداً نظيفاً، حيث يُعدّ ناقلاً وفيراً ومتجدداً للطاقة ويلبي المتطلبات المستقبلية المتعلقة بخفض نسبة الانبعاثات الكربونية ويقلل الاعتماد على الهيدروكربونات ويتيح مزايا بيئية واستراتيجية على السواء».
ويشير الباحثون إلى إمكانية استخدام مكامن ميثان طبقة الفحم الحجري والغاز الصخري في تخزين الهيدروجين، تماماً كما جرت العادة على استخدامها في إنتاج الغاز الطبيعي، وتتميّز تكوينات الغاز الصخري بصفة خاصة بمعدلات امتصاص مرتفعة حتى عند درجات حرارة منخفضة، ما يعني أنها تستطيع تخزين كميات كبيرة من الهيدروجين عن طريق احتجاز الامتصاص على نحو آمن.
وأنتج عمل الفريق البحثي نموذجاً جديداً يعتمد على البيانات ويستخدم أسلوباً ضمن أساليب التعلم الآلي يُعرَف باسم تعزيز التدرج وبيانات مستمدة من دراسات سابقة للتنبؤ بامتصاص الهيدروجين على سطح مادة الكيروجين العضوية المتوافرة داخل طبقات الطين الصفحي، ويستند النموذج إلى بيانات مستمدة من مُعلَّمات متنوعة كالضغط ودرجة الحرارة وكثافة الكيروجين، كما يُقدّم تقديراً سريعاً ودقيقاً لامتصاص الهيدروجين في موقع مُحتمَل، وقد قورِن النموذج بأساليب أخرى للتعلم الآلي وأثبت أنه الأكثر دقة، لا سيّما في حالة الأنواع المختلفة من الطين الصفحي.