تحويل 98% من الهيدروجين الأزرق إلى الأخضر في 28 عام.. التحدي الأكبر لتحقيق الحياد الكربوني
ثورة الهيدروجين هل ستحرر العالم من إدمان الوقود الحفري وتبشر بمستقبل أنظف وأكثر استدامة؟
إزالة الكربون من الصناعات الثقيلة والبناء والنقل هي اللغز
الكل يعول على ثورة الهيدروجين القادمة، التي ستحرر العالم من إدمان غازات الدفيئة التي تقذف الوقود الأحفوري وتبشر بمستقبل أنظف وأكثر استدامة.
يتم حاليا إنتاج 98% من الهيدروجين باستخدام الوقود الأحفوري، خاصة من الغاز الطبيعي وتغويز الفحم، ما يسمى بالهيدروجين “الأزرق” أو “الرمادي” على التوالي، النسبة المتبقية 2% عبارة عن هيدروجين منخفض الكربون، ليس من دفعة للصفر الصافي، ولكن كمنتج ثنائي لتكرير النفط وإنتاج الكلور.
تعول الاستراتيجيات التي تم تجميعها في العامين الماضيين، سواء الشركات أو الحكومة، على اقتصاد الهيدروجين من خلال إزالة الكربون من القطاعات التي يصعب تنظيفها مثل الصناعة الثقيلة والبناء والنقل.
السؤال هو، كيف يمكننا تحويل 2% إلى 100% في أقل من 30 عام؟
يقول دولف جيلين، مدير التكنولوجيا والابتكار في الوكالة الدولية للطاقة المتجددة (إيرينا)، “أنت بحاجة إلى بعض الأشياء في نفس الوقت. أنت بحاجة إلى إمدادات الهيدروجين، وتحتاج إلى بنية تحتية لنقل الهيدروجين، وأنت بحاجة إلى مستهلك”.
30 دولة تضغ استراتيجيات هيدروجينية
وفي الربع الأول من العام الحالي، أصدرت أكثر من 30 دولة خرائط طريق واستراتيجيات وطنية للهيدروجين، وأعلنت صناعة الطاقة عن أكثر من 200 مشروع هيدروجين وخطط استثمارية، 85% منها في أوروبا وآسيا وأستراليا، بحسب “رؤى الهيدروجين ”، ورقة بحثية من قبل مجلس الهيدروجين وشركة ماكينزي.
التزمت الحكومات في جميع أنحاء العالم التي لديها استراتيجيات هيدروجينية بأكثر من 37 مليار دولار من التمويل العام للقضية حتى الآن بينما أعلن القطاع الخاص عن استثمارات إضافية بقيمة 300 مليار دولار أخرى، وفقًا لوكالة الطاقة الدولية، والتي تقدر أيضًا أن هناك حاجة إلى حوالي 1.2 تريليون دولار من الاستثمارات، بين الآن و2030.
يقول تقرير مجلس الهيدروجين وماكينزي: “هذا الزخم موجود على طول سلسلة القيمة بأكملها ويسرع من خفض التكلفة لإنتاج الهيدروجين، ونقله، وتوزيعه، وتجارة التجزئة، والتطبيقات النهائية”.
وبينما يتحرك العالم نحو كهربة أعمق من خلال مصادر متجددة، فإن الطبيعة المتقطعة للطاقة المولدة من الشمس والرياح تعني أنه يجب توفير حمولة أساسية لتلك الملبدة بالغيوم، والأيام الثابتة عندما يكون كلاهما بقدرة منخفضة ويمكن للهيدروجين المخزن أن ينتج هذا الطاقة الاحتياطية.
يقول داريل ويلسون ، المدير التنفيذي في مجلس الهيدروجين، “ما تحتاجه الطاقة المتجددة دائمًا هو حاوية تخزين أو وسيلة تخزين كبيرة جدًا ، “إنها طاقة متجددة تكملها حاملة طاقة تمنح التخزين والاستقرار والقدرة على تحريك تلك الطاقة في جميع الأنحاء”.
تلاشت الموجة السابقة من التفاؤل بشأن التحول إلى الهيدروجين في أوائل العقد الأول من القرن الحالي، وتحديداً سيارات الهيدروجين مدفوعة بالخوف من ذروة النفط والقلق من وصول استخراج البترول إلى الحد الأقصى، بعد أن فشلت صناعة السيارات في جعل الاقتصاد يعمل، ومنذ ذلك الحين، حددت السيارات الكهربائية نسبة سعر/ أداء مقبولة، وتركت الكثير من طموحات سيارة الهيدروجين في الغبار.
عودة التفاؤل
لكن في السنوات القليلة الماضية، تغير شيئان لإعادة الهيدروجين إلى قمة الأولويات، كما تقول جيلين من إيرينا، وتضيف “أولاً وقبل كل شيء ، انخفضت تكلفة الطاقة المتجددة بشكل كبير، لذا يمكنك إنتاج هذا الهيدروجين بتكلفة معقولة باستخدام الكهرباء المتجددة، الأمر الثاني هو ضرورة الوصول إلى صافي انبعاثات كربونية صفرية “.
حيث انخفضت التكلفة المستوية للطاقة (LCOE) للخلايا الكهروضوئية الشمسية غير المدعومة على نطاق المرافق إلى ما بين 30 إلى 41 دولارًا لكل ميجاوات في الساعة في عام 2021 من ما بين 323 دولارًا إلى 394 دولارًا في عام 2009، بينما انخفضت الرياح غير المدعومة إلى ما بين 26 دولارًا و 50 دولارًا لكل ميجاوات في الساعة هذا العام من بين من 101 إلى 169 دولارًا لكل ميجاوات ساعة في عام 2009.
بينما تتعهد الحكومات والصناعات بجعل جميع العمليات المعتمدة على الطاقة خالية من انبعاثات غازات الاحتباس الحراري بحلول عام 2050، انتقلت قصة الهيدروجين من الرؤية الضيقة نسبيًا للمركبة الخاصة التي يديرها الهيدروجين إلى اقتصادات بأكملها وراء الصناعة التي تعمل بالطاقة الهيدروجينية والطيران والشحن.
يقول المدير التنفيذي لجمعية الهيدروجين وخلايا الوقود الكندية، مارك كيربي، ستحتاج المهمة إلى عمل مخصص وأموال وخبرات من الجميع، بما في ذلك صناعة الوقود الأحفوري، مضيفا “يجب أن نعتمد بشدة على صناعة الوقود الأحفوري لتحويل مواردها المالية الهائلة وقدراتها التقنية وقاعدة أصولها لجعل الهيدروجين النظيف منخفض الكثافة الكربوني متاحًا للكنديين بأقل تكلفة ممكنة، يمكنهم فعل ذلك ونريدهم أن يفعلوا ذلك إذا كنا سنحقق صافي صفر بحلول عام 2050.
شركات النفط الكبرى تدعم مسار الهيدروجين
ولحسن الحظ أن بعض من كبار منتجي النفط من أكثر المؤيدين المتحمسين للخطة، حيث تتضمن استراتيجية ريبسول الإسبانية للهيدروجين حتى 2030 استثمارات في سلسلة قيمة الهيدروجين بأكملها بقيمة 2.549 مليار يورو بحلول نهاية العقد، وتزعم أن الهيدروجين المتجدد هو أحد “الركائز الاستراتيجية لشركة ريبسول لتحقيق انبعاثات صافية صفرية بحلول 2050” ، وفقًا لبيان رسمي للشركة.
كما بدأت شل في يوليو بتشغيل أكبر محلل كهربائي للهيدروجين PEM في أوروبا، ومن المتوقع أن يتم توسيعه إلى 100ميجاوات من 10 ميجاوات، وتخطط شركة BP لأكبر مشاريع هيدروجين بريطانية (زرقاء) بحلول 030 ، بينما أعلنت المملكة العربية السعودية العام الماضي عن كونسورتيوم لبناء مصنع هيدروجين “أخضر” بقيمة 5 مليارات دولار، في مدينة نيوم، وهو الأكبر في العالم.
في أكتوبر، قال وزير الطاقة السعودي الأمير عبد العزيز بن سلمان آل سعود، إن بلاده تعتزم إنتاج وتصدير حوالي 4 ملايين طن من الهيدروجين بحلول عام 2030، مما يجعلها أكبر مورد على كوكب الأرض.
فيمكن للهيدروجين أن يشغل الطائرات والقطارات والسيارات، فضلاً عن مصانع الصلب والسفن التجارية، بالمياه فقط كمنتج ثنائي، إذا تم اشتقاقه باستخدام الكهرباء من توليد الطاقة غير الباعث للكربون ، فسيكون الوقود “أخضر”.
سيتطلب التحول إلى الهيدروجين على نطاق واسع بناء نظام طاقة عالمي جديد تمامًا لأنه يغير كيفية إنتاجنا للطاقة التي نحتاجها وكيف تعمل هذه الطاقة على تشغيل الآلات التي نحتاجها لتشغيلها، سيكلف مئات المليارات من الدولارات وسيحتاج الجميع – من شركات النفط الكبرى إلى عامة السكان – لتغيير طريقة عيشهم وعملهم.
وبعيدًا عن الضجيج ومئات الصفحات من الاستراتيجيات المخططة بعناية ، بالكاد بدأت الرحلة، حيث يقول فرانك ووترز نائب مدير شبكة تكنولوجيا الطاقة النظيفة التابعة للاتحاد الأوروبي بدول مجلس التعاون الخليجي: “الحقيقة في الوقت الحالي ، أننا ما زلنا نصنع نقاط القوة، اليوم، يأتي خُمس طاقة العالم فقط من الكهرباء بينما لا يزال الأربعة أخماس الباقين يعتمدون على حرق الفحم أو النفط أو الغاز، بالجهد والاستثمارات الصحيحة، يمكن لتوليد الكهرباء في نهاية المطاف أن يزود نصف الكرة الأرضية بالطاقة، ولكن بدون حرق الوقود الحفري أو التحول إلى الهيدروجين ، سيكون من الصعب للغاية كهربة النصف الآخر.
يمكن للهيدروجين النظيف أن يلبي ما يقرب من ربع الطلب العالمي على الطاقة بحلول عام 2050 ، بمبيعات سنوية في حدود 630 مليار يورو (712 مليار دولار)، وفقًا لمحللين استشهدوا بها من قبل المفوضية الأوروبية، لكن هذا الهدف بعيد المنال حتى الآن.
