مزج الهيدروجين في شبكة الغاز غير مفيد في مكافحة المناخ.. التحديات والعيوب تفوق الفوائد

مصطفى شعبان 

ستؤدي خطط شركات الغاز الأحفوري لدمج الهيدروجين في شبكات الغاز الطبيعي إلى زيادة تكاليف الطاقة مع توفير الحد الأدنى من تخفيضات غازات الاحتباس الحراري (GHG)، وفقًا لتقرير جديد صادر عن الوكالة الدولية للطاقة المتجددة (إيرينا).

توضح الدراسة أنه في حين أنه قد يكون من الممكن فعليًا مزج ما يصل إلى 20% من الهيدرجين الأخضر (من حيث الحجم) في شبكات الغاز دون تغييرات كبيرة في البنية التحتية، إلا أن هناك “عيوبًا متعددة تحد من احتمالات هذا الخيار” والعديد من التحديات التي “تفوق فوائد”.

“يمثل جزء بنسبة 20% حوالي 7% فقط من حيث الطاقة (بسبب الاختلاف في الوزن الجزيئي) ، مما يعني أن المزج يمكن أن يحقق، في أحسن الأحوال، تقليلًا لانبعاثات ثاني أكسيد الكربون بنسبة 7% فقط، كما يوضح التقرير، التجارة العالمية للهيدروجين لتلبية هدف المناخ 1.5 درجة مئوية: الجزء الثاني – مراجعة التكنولوجيا لحاملات الهيدروجين.

ولأن غاز ثاني أكسيد الكربون أغلى بكثير من الغاز الطبيعي من حيث الطاقة على أساس كل جول، “فمع مزج الهيدروجين في الشبكة، سيزيد سعر الغاز تدريجيًا، والذي يجب تعويضه من قبل الحكومة من خلال الدعم (لا مستدامة) أو مدفوعة من قبل المستهلك النهائي (زيادة عملية الطاقة ومن المحتمل أن تؤدي إلى قضايا حقوق الملكية) “.

التكلفة أعلى من 500 دولار

يتابع التقرير: “يؤدي المزج إلى فوائد محدودة لثاني أكسيد الكربون وزيادة كبيرة في تكلفة الطاقةـ وهذا يترجم إلى تكلفة عالية للغاية للتخفيف من انبعاثات غازات الدفيئة من الغاز الطبيعي، بالنظر إلى تكلفة الإنتاج الحالية للهيدروجين المتجدد، قد تكون التكلفة أعلى من 500 دولار لكل طن من ثاني أكسيد الكربون، لمعظم أسعار الغاز “.
وأوضح التقرير أن هذا من شأنه أن يضعها من بين أغلى الطرق الممكنة للحد من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون- يحتمل أن تكون أعلى من التقاط الكربون في الهواء المباشر، والذي تسعيره Climeworks حاليًا عند 1000 دولار لكل طن من ثاني أكسيد الكربون المحتجز، لكنها تتوقع أن تنخفض إلى 200 دولار في غضون أربع سنوات.

وحسبت مؤسسة أبحاث المناخ الألمانية Agora Energiewende في دراسة العام الماضي، أن إضافة 20% من الهيدروجين إلى شبكة الغاز ستزيد من تكاليف تدفئة المستهلك بنسبة 33% في عام 2030 .

مشكلات فنية

بالإضافة إلى المخاوف المتعلقة بالتكلفة والمزايا المناخية المحدودة، توضح إيرينا أن هناك مشكلات فنية مهمة تتعلق بمزج الهيدروجين.

كل مكون من مكونات شبكة الغاز له تسامح مختلف مع الهيدروجين، يتم تحديد الحد الأقصى للشبكة بواسطة مكونها الأقل تسامحًا. يوجد حاليًا توربينات وضواغط ومعدات قياس وخزانات CNG “غاز طبيعي مضغوط”، والمستخدمين الصناعيين من بين المكونات الأكثر حساسية.

يضيف التقرير أن معظم مستخدمي الغاز المصب يتسامحون مع بضع نقاط مئوية من الهيدروجين، وهذا يعني أنه إذا كان أي من هذه التطبيقات على الشبكة، فسيكون حد المزج منخفضًا، وبالمثل، “بمجرد خلط الهيدروجين في الشبكة، لا يمكن استخدامه مباشرة كهيدروجين (على سبيل المثال، لخلايا الوقود)”، “هناك العديد من التقنيات المتاحة لفصل الهيدروجين عن الغاز الطبيعي (على سبيل المثال، امتزاز تأرجح الضغط، والأغشية، والفصل المبرد)، ولكن هذا يأتي بتكلفة عالية نسبيًا مما يجعله غير جذاب، التكلفة لا تقل عن 1.5دولار/ كجم من الهيدروجين في أفضل الأحوال، وحوالي 7-8 دولارات للكيلوجرام في حالة أكثر واقعية “.

موسمية الطلب على الغاز

تشمل التحديات الأخرى موسمية الطلب على الغاز، حيث يتم استخدام المزيد في الشتاء للتدفئة، في حين أن إمدادات الهيدروجين ستكون ثابتة نسبيًا طوال العام؛ الافتقار إلى التنظيم ومعايير الجودة لمزيج الهيدروجين/ الميثان؛ اختلاف حدود المزج في مناطق مختلفة بسبب التغيرات الطبيعية في الغاز الأحفوري؛ وحقيقة أن المزج لم يثبت بعد على نطاق واسع.

وتختتم الدراسة برفض مزج الهيدروجين كأداة مفيدة في مكافحة المناخ “لأن التحديات تفوق الفوائد”.

وتوصلت التقارير الأخيرة الصادرة عن معهد فراونهوفر الألماني لاقتصاديات الطاقة ومقرها الولايات المتحدة، إنرجي إنوفيشن، وهي مؤسسة فكرية للطاقة والمناخ، والتي صدرت في مارس، إلى استنتاجات مماثلة.

غير فعال للغاية

حيث جاء في تقرير إنرجي إنوفيشن، “تشير مجموعة الأبحاث الحالية إلى أن مزج الهيدروجين مع الغاز الطبيعي لاستخدامه في المباني أو لتوليد الطاقة غير فعال للغاية ولا يفعل الكثير للحد من انبعاثات غازات الدفيئة، بدلاً من ذلك، قد يحبط مسارات أكثر قابلية للتطبيق لإزالة الكربون مع زيادة تكاليف المستهلك، وتفاقم تلوث الهواء، وفرض مخاطر على السلامة.”

بينما ذكرت دراسة فراونهوفر أن المزج سيكون مكلفًا ومهدرًا ومعقدًا تقنيًا لتحقيقه، وسيقلل من انبعاثات الكربون بكمية أقل بكثير من الاستخدامات الأخرى لذلك الهيدروجين، وخلصت إلى أن “الإقراض، حتى بنسب منخفضة، يشكل مسارًا دون المستوى الأمثل لنشر الهيدروجين ويجب تجنبه”.

غسل صديق للبيئة

تجادل شركات الغاز بأن المزج سيسمح بتكثيف سريع لمشاريع الهيدروجين النظيف لأن الشبكات ستكون مضمونة للمتعهدين، وأنه سيساعد أيضًا في تقليل انبعاثات الكربون على المدى القصير – قبل استخدام الهيدروجين بنسبة 100% في الشبكات، على الرغم من يكاد يكون من المستحيل الحصول على حجم الهيدروجين النظيف المطلوب للقيام بذلك.

يعتقد النقاد أن المزج ليس أكثر من مجرد غسل صديق للبيئة من قبل موزعي الغاز والمنتجين كجزء من محاولة لتوسيع استخدام الوقود الأحفوري والسماح بنموذج أعمال غير مستدام في نهاية المطاف – من حيث المناخ – للاستمرار على المدى القصير إلى المتوسط.

تابعنا على تطبيق نبض