
كتبت : حبيبة جمال
يستكشف البروفيسور إيمانويل كاكاراس، EVP NEXT Energy Business في شركة Mitsubishi Heavy Industries EMEA، في دراسة حديثة الهيدروجين كمفتاح للتحول إلى الطاقة الخضراء
ويشغل البروفيسور الدكتور إيمانويل كاكاراس منصب نائب الرئيس التنفيذي لشركة NEXT Energy Business في شركة Mitsubishi Heavy Industries EMEA.
يركز بحثه وتطويره بشكل أساسي على التشغيل المرن للمحطات الحرارية وخلايا الوقود والمحللات الكهربائية، وتطوير تخزين الطاقة على نطاق واسع واستخدام ثاني أكسيد الكربون.
بصفته أستاذًا في الجامعة التقنية الوطنية في أثينا، اليونان منذ عام 1991، ينصب التركيز الأكاديمي للبروفيسور كاكاراس على تقنيات توليد الطاقة النظيفة.
هل يمكنك تحديد الأنواع والمصادر المختلفة للهيدروجين المستدام؟
يعتبر الهيدروجين أحد البدائل الرئيسية للوقود الأحفوري في الصناعة. النوع الرئيسي من الهيدروجين المستدام هو “الهيدروجين الأخضر”، الذي يتم إنتاجه عن طريق التحليل الكهربائي من الطاقة المتجددة مثل الطاقة الشمسية أو الرياح، لكن لا ينبغي لنا أن نهمل “ألوان” الهيدروجين الأخرى. يقدم كل من الهيدروجين الأزرق (حيث يتم التقاط انبعاثات ثاني أكسيد الكربون وتخزينها أثناء الإنتاج من الغاز الطبيعي) والهيدروجين الفيروزي، المصنوع عن طريق الانحلال الحراري للميثان، نسخًا خالية من الكربون من الغاز بشكل فعال.
وستكون هذه الأمور مهمة لتلبية الطلب المتزايد بسرعة في السنوات المقبلة. وفي المستقبل، فإن الهيدروجين “الوردي” الذي يتم إنتاجه باستخدام الطاقة النووية، أو حتى كمنتج ثانوي للمفاعلات النووية من الجيل التالي، هو احتمال آخر.
ما هي تحديات اعتماد الهيدروجين كمصدر للطاقة المستدامة؟
إن تطور النظام البيئي المناسب للهيدروجين يتسارع، والتكنولوجيا والمكونات المطلوبة تجتمع معًا – على سبيل المثال، القدرة المجمعة لمشاريع الهيدروجين الأخضر المعلنة مذهلة.
ومع ذلك، لم يصل الكثير من هذه المشاريع الكبيرة إلى قرار استثماري نهائي، فما زلنا بحاجة إلى حوافز تنظيمية ومالية من الحكومات لإنتاج الهيدروجين لتقليل مخاطر هذه المشاريع الرائدة.
وتظل التكلفة أيضًا تحديًا، ومع ارتفاع أسعار الكهرباء بسبب تكلفة الغاز، وأسعار الطاقة المتجددة أيضًا، فإنها تطغى على وفورات الحجم التي يتم تحقيقها على الجانب التكنولوجي، فتكلفة الهيدروجين في أوروبا، على سبيل المثال، لا تنخفض كما كان متوقعا، الأمر الذي قد يؤخر أو يثبط زيادة الإنتاج.
ما الابتكارات التي تمكن من إنتاج الهيدروجين وتخزينه واستخدامه؟
واحدة من الاختناقات التي تحتاج إلى إزالة هي القدرة على تصنيع المحلل الكهربائي، والتي تحتاج، وفقا لوكالة الطاقة الدولية، إلى الزيادة من 11 جيجاوات سنويا اليوم إلى 184 جيجاوات في عام 2030. ولكن هذا مجرد قطعة واحدة من اللغز.
في مجموعة MHI، نعمل على تطوير التقنيات والاستثمار في الشركات التي تركز على الجيل التالي من المحللات الكهربائية عالية الكفاءة، وإنتاج الهيدروجين الفيروزي، والوقود الإلكتروني المعتمد على الهيدروجين، بالإضافة إلى تخزين الهيدروجين، نقوم أيضًا بتطوير إصدارات من توربينات ومحركات الغاز الخاصة بنا لتوليد الطاقة والشحن والتي يمكن تشغيلها على الهيدروجين أو ناقلات الهيدروجين مثل الأمونيا والميثانول، تعد تكنولوجيا استخدام الهيدروجين في صناعة الحديد – لإنتاج الفولاذ الأخضر – مجالًا آخر نوليه اهتمامًا وثيقًا.
كيف ترى استخدام الهيدروجين في نظام التنقل المستقبلي؟
سيلعب الهيدروجين دورًا رئيسيًا في إزالة الكربون من نظام الطاقة العالمي – سواء كوقود لإزالة الكربون من القطاعات الصناعية “التي يصعب تخفيفها” أو الأنشطة الأخرى التي لا يمكن كهربتها ببساطة، مثل النقل لمسافات طويلة، والطيران، والشحن لمسافات طويلة، والشحن الدولي.
لقد تم إحراز تقدم ملحوظ في تكنولوجيا البطاريات، مما يعني أن الكهرباء أصبحت الآن خيارًا قابلاً للتطبيق لمركبات الركاب وأجزاء من وسائل النقل العام، لكن الطيران ووسائل النقل الثقيلة بعيدة المدى، سواء كانت على الأرض أو في البحر، سوف تحتاج إلى حلول ذات كثافة طاقة أعلى بكثير مما قد توفره البطاريات على الإطلاق.
وسيكون للهيدروجين، وحاملات الهيدروجين مثل الأمونيا والميثانول، والوقود الإلكتروني المشتق من ثاني أكسيد الكربون والهيدروجين دور تلعبه.