افتتاح أول منازل تعمل بالهيدروجين في المملكة المتحدة.. كيف يمكن استخدام الهيدروجين في التدفئة والطهي

وصلت المملكة المتحدة إلى مرحلة مهمة في التحول إلى الطاقة النظيفة مع افتتاح أول منازلها الهيدروجينية على مستوى الحي، حيث افتتح رئيس الوزراء جون سويني رسميًا مجموعة من ثلاثة منازل نموذجية في شرق مقاطعة فايف في اسكتلندا.

وتستعرض هذه المنازل كيف يمكن استخدام الهيدروجين في التدفئة والطهي، وتستهدف الخطة التي أطلق عليها اسم مشروع H100 توسيع نطاق المشروع ليشمل ما يصل إلى 300 منزل في الأشهر المقبلة.

ما هو منزل الهيدروجين وكيف يعمل؟

يعد التدفئة أحد أكبر مصادر انبعاثات الغازات المسببة للاحتباس الحراري، حيث تمثل 22% من إجمالي انبعاثات المملكة المتحدة، ويُنظر إلى الهيدروجين باعتباره تقنية رئيسية لإزالة الكربون من هذا القطاع.

يتطلب التحول إلى إمدادات الهيدروجين أجهزة منزلية جديدة، بما في ذلك المواقد والغلايات. قدمت شركة بوش أول موقد طهي يعمل بالهيدروجين، والذي يتميز بـ “شعلة غير مرئية”، والذي سيتم اختباره في المنازل في مشروع H100 Fife.

بالنسبة للمقيم، لا يوجد فرق كبير بين منزل الهيدروجين والمنزل العاد، تعمل الأجهزة بنفس الطريقة، مع حدوث الجزء الأكبر من التغييرات من جانب المورد، وبالتالي، يُنظر إليها على أنها واحدة من أقل الطرق تدخلاً لإزالة الكربون من التدفئة المنزلية.

كيف يتم استخدام الهيدروجين في المنازل حول العالم؟

تحدد استراتيجية الاتحاد الأوروبي للهيدروجين وخطة REPowerEU موقف الكتلة بشأن تقنيات الهيدروجين، على وجه التحديد، توضح بالتفصيل أنه بحلول عام 2030، تريد أوروبا استيراد 10 ملايين طن وإنتاج 10 ملايين طن من الهيدروجين المتجدد، وبحلول عام 2050، يجب أن يغطي 10 في المائة من احتياجات الاتحاد الأوروبي من الطاقة.

ورغم اقتراب الموعد المحدد لتحقيق هذه الأهداف، فإن استخدام الهيدروجين على المستوى المحلي ظل منخفضا، مع وجود عدد قليل فقط من المشاريع الصغيرة الحجم قيد التنفيذ.

تم الانتهاء من بناء أول منزل يعمل بالهيدروجين في أوروبا في عام 2022 في جنوب إيطاليا. يستخدم المبنى الطلابي في بينيفينتو الهيدروجين ليس فقط للتدفئة ولكن أيضًا لتوليد الكهرباء التي يحتاجها المبنى.

في هولندا ، هناك العديد من المشاريع التجريبية قيد التنفيذ، بما في ذلك ربط 12 منزلاً مأهولاً في لوخيم بالهيدروجين للتدفئة في عام 2022. وفي عام 2023، تم تحويل 33 منزلاً في واجينبورجين إلى التدفئة بالهيدروجين. وفي مدينة هوغيفين شمال هولندا، سيتم ربط 80 إلى 100 منزل جديد بشبكة الهيدروجين.

في هلسنكي، يجري العمل حاليًا على إنشاء مركز 3H2 لإنتاج الهيدروجين في هلسنكي، والذي سينتج حوالي ثلاثة ميغاواط من الهيدروجين الأخضر سنويًا.

وسيتم بعد ذلك استخدامه كوقود للشاحنات، في حين سيتم استخدام الحرارة الزائدة الناتجة عن إنتاج الهيدروجين لتدفئة المنازل المحلية.

ليس كل الهيدروجين هو هيدروجين جيد

عند نقطة الاستخدام، يعتبر الهيدروجين وقودًا نظيفًا بشكل لا يصدق، على عكس الفحم والغاز، لا ينتج الهيدروجين ثاني أكسيد الكربون عند حرقه.

ومع ذلك، ليس كل الهيدروجين مفيداً، يستخدم إنتاج الهيدروجين التحليل الكهربائي لفصل الهيدروجين عن الأكسجين في الماء، إذا كانت الكهرباء المستخدمة في هذه العملية غير متجددة، فإن الفوائد المترتبة على استخدام وقود الهيدروجين تصبح منعدمة.

في الوقت الحالي، يمثل الهيدروجين حوالي 2% من مزيج الطاقة في الاتحاد الأوروبي، ويتم إنتاجه بالكامل تقريبًا من الوقود الأحفوري . ويقدر البرلمان الأوروبي أن حوالي 70 إلى 100 مليون طن من ثاني أكسيد الكربون يتم توليدها سنويًا في إنتاج إمدادات الهيدروجين الحالية.

ولكي يصبح الهيدروجين مستدامًا، فلابد من إجراء التحليل الكهربائي باستخدام الطاقة المتجددة. ويُعرف هذا بالهيدروجين الأخضر، وهو الشكل الوحيد المستدام حقًا للهيدروجين، ولكنه لا يمثل سوى أقل من واحد في المائة من إجمالي إنتاج الهيدروجين اليوم.

وفقًا لوكالة الطاقة الدولية، فإن كمية الطاقة المتجددة المطلوبة لتحويل كل الهيدروجين إلى طاقة خضراء ستبلغ حوالي 3000 تيراواط في الساعة. وهذا يعادل تقريبًا الطلب على الكهرباء في أوروبا بأكملها .

بالنسبة لمشروع H100 Fife، يتم إنتاج إمدادات الهيدروجين باستخدام الكهرباء المتجددة من موقع طاقة الرياح البحرية المحلي.

هل يساعد الهيدروجين على خفض فواتير التدفئة؟

الهيدروجين هو العنصر الأكثر وفرة على وجه الأرض، ولكن إدارته صعبة. ويتطلب النقل والتخزين الآمنين تطوير البنية الأساسية على نطاق واسع والمراقبة الدقيقة.

في وقت مبكر من عام 2022، حذرت الدراسات من المبالغة في تقدير فوائد الهيدروجين في المنازل. وقد استعرض مشروع المساعدة التنظيمية، وهو مؤسسة بحثية في مجال الطاقة، 32 دراسة عن الهيدروجين وخلص إلى أنه من غير المرجح أن يلعب دورًا رئيسيًا في التدفئة المنزلية.

يقول جان روزنو، المؤلف المشارك في الدراسة: “قد يبدو استخدام الهيدروجين للتدفئة جذابًا للوهلة الأولى، ولكن كل الأبحاث المستقلة حول هذا الموضوع توصلت إلى نفس النتيجة: التدفئة بالهيدروجين أقل كفاءة وأكثر تكلفة من البدائل مثل مضخات الحرارة والتدفئة المركزية والطاقة الشمسية الحرارية”.

التحديات لحرق الهيدروجين في المنازل

وفي الآونة الأخيرة، وجد تقرير صادر عن معهد اقتصاديات الطاقة والتحليل المالي (IEEFA) ونشر في يناير/كانون الثاني أن حرق الهيدروجين يشكل مخاطر على الصحة والسلامة بالنسبة للسكان، وهو وسيلة غير فعالة لخفض انبعاثات ثاني أكسيد الكربون.

قالت سوزان ماتي، محللة سياسة الطاقة في معهد الطاقة والبيئة والمؤلفة المشاركة للتقرير: “لا يشكل حرق الهيدروجين في المنازل خطرًا على الصحة والسلامة فحسب، بل إنه سيؤخر أيضًا عملية الكهربة، مما يؤدي إلى احتراق الغاز لفترة طويلة في المنازل”، “إن الخطط الرامية إلى استخدام الهيدروجين في المباني السكنية تتجاهل أيضًا التحديات التي يواجهها استخدام الهيدروجين بسبب المنافسة في السوق وتحديات البنية التحتية”.