حكومة المملكة المتحدة تضع قائمة مختصرة لـ 20 مشروعًا بإجمالي طاقة 250 ميجاوات
كتبت : حبيبة جمال
يعد التزام حكومة المملكة المتحدة بتحقيق صافي انبعاثات صفرية بحلول عام 2050 مهمة هائلة ولكنها قابلة للتحقيق. يمكن تحقيق ذلك إذا قدمت الحكومة خطة متماسكة تمنح المستثمرين اليقين الذي يحتاجون إليه للاستثمار.
أدى تحويل نظام الطاقة في المملكة المتحدة إلى طاقة متجددة حتى الآن إلى إزالة الكربون من الاقتصاد. انخفضت انبعاثات ثاني أكسيد الكربون في الشبكة (CO2) بأكثر من النصف بين عامي 2010 و 2020 حيث ترك الفحم النظام واحتلت مصادر الطاقة المتجددة مكانها.
التقدم في القطاعات الأخرى (باستثناء إدارة النفايات) كان بطيئا للغاية.
إن الحجم الهائل لطموح صافي الصفر يبرز الحاجة إلى توسيع الجهود ، بما في ذلك كهربة الكثير من وسائل النقل والتدفئة.
علاوة على ذلك ، الهدف هو 0٪ ، وليس 20٪ ، من الانبعاثات التاريخية. هذا ما يفتح الباب أمام الهيدروجين في القطاعات التي يصعب كهربتها.
مصدر طاقة مرن
الهيدروجين هو مصدر طاقة مرن يمكنه توفير الكهرباء والوقود للنقل البري والطيران والشحن والحرارة وتخزين الطاقة على المدى الطويل والمواد الأولية الكيميائية للعمليات الصناعية. يمكن تخزينه كغاز أو سائل ويمكن تحويله إلى أمونيا أو ميثانول للتخزين على المدى الطويل. اكتسبت هذه المرونة الهيدروجين لقب “سكين الجيش السويسري” في انتقال الطاقة.
تدرك الحكومة الأهمية المحتملة للهيدروجين ، حيث نشرت إستراتيجيتها للهيدروجين في المملكة المتحدة في أغسطس 2021. وفي الآونة الأخيرة ، في مارس 2023 ، وضعت حكومة المملكة المتحدة قائمة مختصرة لـ 20 مشروعًا في جميع أنحاء إنجلترا واسكتلندا وويلز (بإجمالي سعة 250 ميجاوات) للدعم في إطار مخطط الهيدروجين الإلكتروليتي.
على الرغم من مرونته ، إلا أن الهيدروجين ليس حلاً سحريًا. هنا ، ننظر إلى الأدوار الواقعية التي يمكن أن يلعبها الهيدروجين ، وحيث نكون أكثر تشككًا.
دور الهيدروجين في الوصول إلى الصفر الصافي
يتم بالفعل تلبية العديد من استخدامات الهيدروجين بواسطة أنواع أخرى من الوقود أو التقنيات.
يجب أن يسود الهيدروجين النظيف على الاقتصاد ، ويحتل مجالات يصعب فيها استبدال الوقود الأحفوري. في كثير من الحالات ، ستكون الكهربة ، مع وجود شبكة كربونية منخفضة باستمرار ، أكثر كفاءة من الناحية الاقتصادية من الهيدروجين ، مثل نقل الركاب والتدفئة المنزلية.
يتم إنتاج الهيدروجين التقليدي بشكل عام عن طريق تفاعل البخار (H2O) مع الميثان (CH4) مما يؤدي إلى انبعاثات ثاني أكسيد الكربون. ثم يتم التقاط هذا الهيدروجين “البني”.
يأتي الهيدروجين الأخضر من التحليل الكهربائي للماء باستخدام الطاقة الكهربائية من مصدر نظيف. يسعى الهيدروجين الأزرق إلى التقاط وتخزين ثاني أكسيد الكربون المنطلق في إنتاج الهيدروجين البني.
الحالة الأكثر وضوحًا هي استخدام الهيدروجين الأزرق أو الأخضر حيث يستخدم الهيدروجين بالفعل اليوم ، كما هو الحال في صناعة البتروكيماويات.
تشمل الاستخدامات المستقبلية الطيران والشحن حيث تجعله كثافة الطاقة (أو كثافة المواد الكيميائية المرتبطة به ، الأمونيا أو الميثانول) بديلاً معقولاً للوقود الأحفوري. تمثل هذه القطاعات ما يقرب من 4.5 ٪ من انبعاثات غازات الاحتباس الحراري العالمية ، ولتلبية صافي الصفر ، يجب إيجاد بديل أنظف وعالي كثافة الطاقة للوقود الأحفوري.
حالة الاستخدام الأكثر احتمالاً هي الأمونيا النظيفة أو الميثانول – المشتق من الهيدروجين النظيف – كوقود للشحن. يمكن تخزينها بسهولة نسبيًا ويتم نقلها بالفعل بكميات كبيرة عن طريق البحر ، على عكس الهيدروجين المعروف بتسربه عبر الرصاص.
إزالة الكربون
يمكن أيضًا إزالة الكربون من صناعات البصمة الكربونية الكبيرة الأخرى مثل الفولاذ والأسمنت باستخدام الهيدروجين. في هذه العمليات ، يتم استخدام الهيدروجين لتقليل تأثيره في التفاعلات الكيميائية ، فضلاً عن قيمة طاقته. يشكل الصلب والأسمنت حوالي 16٪ من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون العالمية بشكل إجمالي ، ومن الصعب تخيل اقتصاد حديث بدون هذه المواد الأساسية. في حين أن بعض الكهربة ممكنة (أفران القوس الكهربائي ، على سبيل المثال) من المرجح أن يلعب الهيدروجين دورًا مهمًا في إزالة الكربون من هذه القطاعات. وتجدر الإشارة أيضًا إلى أن هذه القطاعات هي عناصر “محورية” مهمة لأي استراتيجية صناعية ، بالنظر إلى الحجم والاستثمار في الوظائف الهندسية التي تتطلب مهارات عالية.
في الأسواق العامة ، المناطق التي نشعر أنها تكتسب أكبر قدر من الجر هي الأمونيا للأسمدة ، والاستخدامات الصناعية الأخرى (مناولة المواد ، والمواد الكيميائية ، والصلب) ، مع زيادة وتيرة الوقود للشحن والطيران أيضًا.
تدفئة منزلية
توفر استراتيجية الهيدروجين التي تتبعها حكومة المملكة المتحدة بعض الأمل لأولئك الذين يفضلون استخدام الهيدروجين في هذه المنطقة. ومع ذلك ، نظل غير مقتنعين بأنه سيثبت فعاليته من حيث التكلفة لإنتاج الهيدروجين النظيف وتحديث شبكة النقل لتوزيعه. هذا ليس مجالًا نتطلع فيه بنشاط للاستثمار في الوقت الحالي.
من المحتمل أن تكون الكهربة ، من خلال المضخات الحرارية ، أكثر كفاءة وفعالية من حيث التكلفة
من المحتمل أن تكون الكهربة ، من خلال المضخات الحرارية ، حلاً أكثر كفاءة وفعالية من حيث التكلفة ، على الرغم من أن الكفاءة الحرارية لمخزون المبنى ستحتاج إلى تحسين ماديًا.
السيارات والمركبات البرية الأخرى
م تشغيل هذا السباق بالفعل ، حيث تعتبر السيارات الكهربائية هي الفائز الواضح للاستخدام المنزلي. تحتوي المنازل بالفعل على توصيلات كهربائية لتشغيل بطاريات الليثيوم أيون. في حين أن هناك تحديات (قابلة للحل) في ضمان توفر عدد كافٍ من الإلكترونات في الوقت المناسب ، فإن هذا يمكن التغلب عليه أكثر من توزيع الهيدروجين. بالإضافة إلى ذلك ، من غير المجدي ببساطة استخدام الكهرباء الخضراء ، واستخدامها لإنتاج الهيدروجين الأخضر ، ونقل الهيدروجين ، ثم استخدام الهيدروجين لتشغيل السيارة. دع الإلكترونات الخضراء تتدفق مباشرة إلى بطاريات السيارة بدلاً من ذلك.
هناك العديد من التطبيقات المحتملة الأخرى التي يجب مراعاتها. يوفر “سلم الهيدروجين” التابع لشركة Liebreich Associates أدناه نظرة عامة مفيدة ويظهر التقنيات المنافسة في كل مجال.
