الهيدروجين الأخضر هو وقود المستقبل ويعتبر بارقة أمل لمجابهة توحش التغير المناخي والذي طالت أثاره العديد من الدول ،والتي تسعي لمواجهة عبر خفض أنبعاثات الكربون الضارة الناتجة عن وسائل الطاقة التقليدية ،ولكن ثمة عائق يقف أمام التوسع في مشاريع انتاج الهيدروجين الاخضر ،وهو ارتفاع تكلفة الانتاج والت قد تصل لـ8دولارات للكيلو الواحد .
البنك الدولي توقع أن تنخفض تكاليف الهيدروجين الأخضر بسرعة إلى 2-3 دولارات للكيلوجرام بحلول عام 2030 بسبب آثار التعلم التي تعزز أداء التكنولوجيا وعمليات الإنتاج ،توقعات البنك الدولي قد تغير معادلة انتاج الهيدروجين الأخضر وتفتح الطريق أمام زيادة الأستثمارات في هذا المجال الحيوي .
ماهو الهيدروجين الأخضر ؟
الهيدروجين أخضر هو وقود عالمي وخفيف وعالي التفاعل، من خلال عملية كيميائية تُعرف باسم التحليل الكهربائي. تستخدم هذه الطريقة تيارًا كهربائيًا لفصل الهيدروجين عن الأكسجين في الماء، إذا تم الحصول على هذه الكهرباء من مصادر متجددة، فسننتج طاقة دون انبعاث ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي.
ويعتبر الهيدروجين من العناصر الأكثر وفرة في الكون، ولكن على الأرض لا يبدو نقيًا في الطبيعة، ويتطلب طاقة للفصل. الأسلوب الأكثر شيوعًا هو استخراج الهيدروجين من الماء، وهو مكون من جزأين من الهيدروجين وجزء واحد من الأكسجين (ومن ثم H2O) ،والقيام بذلك بسيط إلى حد ما. يمكنك استخدام الحرارة والتفاعلات الكيميائية لإطلاق الهيدروجين من المواد العضوية مثل الوقود الأحفوري. لكن هذا يعتبر ملوث للغاية. يعد إنتاج الهيدروجين في جميع أنحاء العالم مسؤولاً عن انبعاثات ثاني أكسيد الكربون المكافئة لتلك الخاصة بالمملكة المتحدة وإندونيسيا مجتمعين. (يستخدم الهيدروجين في الغالب في صناعة تكرير النفط وإنتاج أسمدة الأمونيا).
ارتفاع تكلفة انتاج الهيدروجين الأخضر
الهيدروجين الأخضر يواجه مشكلة ارتفاع تكاليف الانتاج
ترتفع تكلفة انتاج الهيدروجين الأخضر ،وربما يكون ذلك سببا رئيسيا في أبتعاد بع ضالدول للدخول لهذا المجال الحيوي ،فوفقا لتقرير مراجعة قطاع الهيدروجين العالمي ٢٠٢١ لوكالة الطاقة الطاقة الدولية، أن الحاجز الرئيسي للهيدروجين منخفض الكربون هو فجـوة التكلفـة الكبيـرة للهيدروجين المنتج من الوقود الأحفوري الـذي يعـد حاليـاً أرخـص خيـار فـي معظـم أنحـاء العـالم
ووفقا لتقرير سابق نشرته منظمة' أوابك 'فأن استخدام تقنيات تقليـل انبعاثـات ثـاني أكسيد الكربون الناتجـة عـن إنتاج الهيدروجين إلى زيادة تكلفة الإنتاج إلى نحو 1 إلى 2 دولار لكل كيلوجرام ، في حين أن استخدام الكهرباء المتجددة لإنتاج الهيدروجين تبلغ تكلفته 3 إلى 8 دولار لكل كيلوجرام.
وذكر التقرير، أنه على الرغم مـن ذلـك فهناك مجال كبير لخفض تكاليف إنتاج الهيدروجين منخفض الكربون من خـلال الابتكار التكنولوجي وزيادة الانتشار، وفقاً لسيناريو صافي الانبعاثات الصـفرية بحلـول عـام 2050 الذي يتوقع انخفاض تكلفة إنتاج الهيدروجين من مصادر الطاقة المتجددة إلى 1.3 دولار لكل كيلوجرام بحـلـول عـام 2030 المناطق ذات الموارد المتجددة الوفيرة ( النطاق 1.3 – 3.5 دولار لكـل كيلـوجرام ) ، وعلـى المـدى - الطويل تنخفض التكلفة إلى 1 دولار لكل كيلوجرام ( النطاق 1 – 3 دولار لكل كيلوجرام ) ، مما يجعل الهيدروجين المنتج من الطاقة الشمسية الكهروضوئية منافساً في التكلفـة مـع الهيدروجين المنتج مـن الغاز الطبيعي حتى بدون استخدام تقنيات تقلیل انبعاثات ثاني أكسيد الكربون في عدة مناطق .
اقرأ ايضا:سلطنة عمان تراهن علي الهيدروجين الأخضر لتحقيق الحياد الكربوني
دور الهيدروجين الأخضر ومواجة التغير المناخي
الهيدروجين الأخضر يساهم في مواجهة التغير المناخي
يلعب الهيدروجين الأخضر دورا محوريا في مواجهة التغير المناخي ،فهو صديق للبيئة وليس لها أية أضرار مثل وسائل الوقود الأحفورية .وبالرغم من التكلفة المرتفعة للانتاج حاليا فأن التطور العلمي الكبير سوف يمكن البشرية من خفض هذه التكاليف .
ووضعت بلدان ومناطق مختلفة أهدافًا طموحة لإنتاج الهيدروجين النظيف في العقود القادمة كجزء من خارطة طريق الصفر الصافي. على سبيل المثال ، في سبتمبر 2022 ، حددت وزارة الطاقة الأمريكية (DOE) فرصًا لـ 10 مليون طن سنويًا من إنتاج الهيدروجين النظيف بحلول عام 2030 و 50 مليون طن سنويًا بحلول عام 2050 في مسودة الاستراتيجية وخريطة الطريق الوطنية للهيدروجين النظيف. في مايو 2022 ، كما أعلن الاتحاد الأوروبي عن هدفه بالوصول إلى 20 مليون طن سنويًا من استخدام الهيدروجين المتجدد بحلول عام 2030 في خطة REPowerEU ، وفي مارس 2019 ، استهدفت وزارة الاقتصاد والتجارة والصناعة اليابانية (METI) 'ربع' التكلفة 'لمعدات التحليل الكهربائي للمياه - من 1500 دولار / كيلوواط من السعة المركبة إلى 380 دولارًا / كيلوواط بحلول عام 2030 - في خارطة طريق الهيدروجين وخلايا الوقود.
مزايا الهيدروجين الأخضر وحفاظه علي البيئة
-مستدام،فالهيدروجين الأخضر لا ينبعث منه غازات ملوثة سواء أثناء الاحتراق أو أثناء الإنتاج.
-قابل للتخزين فمن السهل تخزين الهيدروجين، مما يسمح باستخدامه لاحقًا لأغراض أخرى وفي أوقات أخرى غير مباشرة بعد إنتاجه.
-متعدد الاستخدامات، يمكن تحويل الهيدروجين الأخضر إلى كهرباء أو غاز اصطناعي واستخدامه للأغراض المنزلية أو التجارية أو الصناعية أو التنقل.
-قابل للنقل، يمكن مزجه مع الغاز الطبيعي بنسب تصل إلى 20٪ واستخدام نفس أنابيب الغاز والبنية التحتية، تتطلب زيادة هذه النسبة تغيير العناصر المختلفة في شبكات الغاز الحالية لجعلها متوافقة.
عيوب الهيدروجين الأخضر
-التكلفة العالية،فهو يعتمد علي الطاقة من المصادر المتجددة، والتي تعتبر أساسية لتوليد الهيدروجين الأخضر من خلال التحليل الكهربائي، وتعتبر أكثر تكلفة في توليدها، مما يجعل الحصول على الهيدروجين أكثر تكلفة.
-استهلاك عالي للطاقة، يتطلب إنتاج الهيدروجين بشكل عام والهيدروجين الأخضر بشكل خاص طاقة أكثر من أنواع الوقود الأخرى.
-قضايا السلامة،الهيدروجين عنصر شديد التقلب وقابل للاشتعال ولذلك يلزم اتخاذ تدابير أمان شاملة لمنع التسرب والانفجارات.
الأنتاج العالمي من الهيدروجين الأخضر
الهيدروجين الأخضر مستقبل الطاقة المتجددة
يقدر الإنتاج العالمي من الهيدروجين بـ70 مليون طن كل سنويا، تستخدمها صناعة سماد الأمونيا والمواد الكيميائية مثل الميثانول، وإزالة الشوائب أثناء تكرير النفط، كما يعمل الهيدروجين كناقل للطاقة الكيميائية، مثل النفط أو الغاز، ويخزن ثلاثة أضعاف الطاقة لكل وحدة كتلة مثل البنزين التقليدي، وعندما يحترق في الهواء يتحد مع الأكسجين لإنتاج الماء مرةً أخرى.
انتاج الهيدروجين الأخضر في السعودية
تواصل السعودية جهودها المستمرة لانتاج الطاقة المتجددة ،وأعلنت مؤخرا تنفيذ أكبر مصنع لإنتاج الهيدروجين الأخضر في العالم، وذلك بعد نجاحها في تأمين الإغلاق المالي للمشروع بقيمة 8.4 مليار دولار.
ومن المقرر أن تبدأ شركة نيوم للهيدروجين الأخضر، في تسليم المعدّات الأساسية لإنشاء أكبر مصنع في العالم لإنتاج الهيدروجين الأخضر في مدينة 'أوكساغون' بمنطقة 'نيوم' خلال الأشهر الـ4 المقبلة.
وقال الرئيس التنفيذي لشركة نيوم للهيدروجين الأخضر، ديفيد إدموندسون: 'معمل إنتاج الهيدروجين سيبدأ العمل بدءًا من منتصف العام المقبل، لدعم البنية التحتية لكامل منطقة نيوم'
إنخفاض تكلفة انتاج الهيدروجين الأخضر في السنوات المقبلة
الهيدروجين الأخضر يساهم في مواجهة التغير المناخي
الهيدروجين الأخضر مستقبل الطاقة المتجددة
الهيدروجين الأخضر يواجه مشكلة ارتفاع تكاليف الانتاج
