الهيدروجين الأخضر. نأمل في الطاقة المتجددة

بالعربي / عندما يتم حرق الهيدروجين ، فإن المنتج الثانوي الوحيد هو الماء ، ولهذا السبب كان الهيدروجين مصدرًا جذابًا للطاقة غير الكربونية لعقود. ومع ذلك ، فإن العملية التقليدية لإنتاج الهيدروجين ، والتي يتعرض فيها الوقود الأحفوري للبخار ، لا تصل حتى إلى الصفر الكربوني. يسمى الهيدروجين المنتج بهذه الطريقة بالهيدروجين الرمادي. إذا تم التقاط ثاني أكسيد الكربون وعزله ، فإنه يسمى الهيدروجين الأزرق.

الهيدروجين الأخضر مختلف. يتم إنتاجه عن طريق التحليل الكهربائي ، حيث تقسم الآلات الماء إلى هيدروجين وأكسجين ، مع عدم وجود منتجات ثانوية أخرى. من الناحية التاريخية ، تطلب التحليل الكهربائي الكثير من الكهرباء لدرجة أنه لم يكن من المنطقي إنتاج الهيدروجين بهذه الطريقة. 

الوضع يتغير لسببين

أولاً ، تتوفر كميات كبيرة من الكهرباء المتجددة الزائدة على نطاق الشبكة ؛ بدلاً من تخزين الكهرباء الزائدة في حزم البطاريات ، يمكن استخدام الكهرباء الزائدة لتحريك التحليل الكهربائي للماء ، “تخزين” الكهرباء في شكل هيدروجين. ثانيًا ، أصبحت أجهزة التحليل الكهربائي أكثر كفاءة.

تعمل الشركات على تطوير أجهزة التحليل الكهربي التي يمكنها إنتاج الهيدروجين الأخضر بسعر منخفض مثل الهيدروجين الرمادي أو الأزرق ، ويتوقع المحللون أن يصلوا إلى هذا الهدف في العقد المقبل. وفي الوقت نفسه ، بدأت شركات الطاقة في دمج أجهزة التحليل الكهربائي مباشرة في مشاريع الطاقة المتجددة. على سبيل المثال ، يخطط كونسورتيوم من الشركات التي تقف وراء مشروع يسمى Gigastack لتزويد مزرعة الرياح البحرية Hornsea Two في أورستيد بـ 100 ميغاوات من المحلل الكهربائي لتوليد الهيدروجين الأخضر على نطاق صناعي.

يمكن للتقنيات المتجددة الحالية ، مثل الطاقة الشمسية وطاقة الرياح ، إزالة الكربون من قطاع الطاقة بنسبة تصل إلى 85 بالمائة عن طريق استبدال الغاز والفحم بالكهرباء النظيفة. من الصعب كهربة أجزاء أخرى من الاقتصاد ، مثل الشحن والتصنيع ، لأنها تتطلب غالبًا وقودًا عالي الكثافة للطاقة أو حرارة في درجات حرارة عالية. الهيدروجين الأخضر لديه إمكانات في هذه القطاعات. 

تقول لجنة تحولات الطاقة ، وهي مجموعة صناعية ، إن الهيدروجين الأخضر هو واحد من أربع تقنيات مطلوبة لتحقيق هدف اتفاقية باريس المتمثل في تقليل أكثر من 10 جيجا طن من ثاني أكسيد الكربون سنويًا من القطاعات الصناعية الأكثر تحديًا ، بما في ذلك التعدين والبناء والمواد الكيميائية.

على الرغم من أن الهيدروجين الأخضر لا يزال في مهده ، إلا أن البلدان ، خاصة تلك التي لديها طاقة متجددة رخيصة ، تستثمر في التكنولوجيا. تريد أستراليا تصدير الهيدروجين الذي ستنتجه باستخدام الطاقة الشمسية وطاقة الرياح الوفيرة. لدى شيلي خطط للهيدروجين في شمال البلاد القاحل ، حيث تتوافر الكهرباء الشمسية. تهدف الصين إلى وضع مليون سيارة تعمل بخلايا وقود الهيدروجين على الطريق بحلول عام 2030.

مشاريع مماثلة جارية في كوريا الجنوبية وماليزيا والنرويج والولايات المتحدة ، حيث تعمل ولاية كاليفورنيا على التخلص التدريجي من حافلات الوقود الأحفوري بحلول عام 2040. واستراتيجية الهيدروجين 2030 التي أصدرتها المفوضية مؤخرًا تدعو أوروبا اليوم إلى زيادة قدرة الهيدروجين إلى 0.1 جيجاوات. إلى 500 جيجاوات بحلول عام 2050. لكل هذه الأسباب ، في وقت سابق من هذا العام ، توقع جولدمان ساكس أن الهيدروجين الأخضر سيصبح سوقًا بقيمة 12 تريليون دولار بحلول عام 2050.

المصدر / scientificamerican.com