آمال كبيرة في اقتصاد الهيدروجين.. انتشار أقل ولكن أكثر تركيزا
قد يتمكن مطورو الهيدروجين من تسريع تقديم حلول قابلة للتطوير للصناعات الثقيلة
تعرض المضاربون على شراء الهيدروجين لضربة قوية في الآونة الأخيرة، حيث خفضت وكالة الطاقة الدولية الطلب على الوقود في توقعات رئيسية وإعلان شركة شل النفطية الكبرى عن خفض الوظائف وتقليص حجم أعمالها المتعلقة بالهيدروجين والعمل في قطاع الطاقة.
وتتناقض التوقعات المتشائمة بشكل صارخ مع المزاج المحيط بالهيدروجين قبل بضع سنوات فقط، عندما تم الترويج له على نطاق واسع كوقود محتمل لقطاع الشحن ومدخل أو مصدر للطاقة للصناعات التي يصعب كهربتها.
تكمن المشكلة الرئيسية للهيدروجين في أن وتيرة التطور في هذا القطاع – من حيث العرض والطلب – كانت متخلفة بشكل حاد عن التطورات في أماكن أخرى، وعلى الأخص في كهربة أساطيل المركبات التي تبدو وكأنها تلغي الحاجة إلى محركات تعمل بالهيدروجين في قطاعات النقل الرئيسية .
ومع ذلك، في حين أن احتمالات الهيدروجين قد تتضاءل من الأوصاف السابقة باعتبارها علاجًا سحريًا للطاقة النظيفة، فمن المرجح أن يستفيد القطاع من التركيز الضيق الناتج من قبل المطورين على جعل الوقود مناسبًا للغرض للعديد من حالات الاستخدام التي يستخدم فيها الهيدروجين. لا يزال واعدا.
صعوبة إجراء تقييم صحيح للجدوى الاستخدام
العيب الرئيسي لمستخدمي الهيدروجين الأخضر المحتملين هو أنه لم يكن هناك سوى القليل جدًا من المواد المتاحة للسماح بإجراء الكثير من الاختبارات في العالم الحقيقي.
كان الإنتاج العالمي من الهيدروجين منخفض الانبعاثات (المنتج من التحليل الكهربائي للمياه أو من الوقود الأحفوري الذي يستخدم طرق تقليل الكربون) أقل من مليون طن في عام 2022، وفقًا لوكالة الطاقة الدولية.
علاوة على ذلك، يكلف الهيدروجين الأخضر حاليًا عدة أضعاف حجم معادل من الغاز الطبيعي.
هذا المزيج من الندرة والتكلفة العالية جعل من الصعب على المستخدمين النهائيين المحتملين إجراء تقييم صحيح لجدوى استخدام الهيدروجين كوقود للطاقة أو مصدر للحرارة بدلاً من الوقود الحالي.
ومما زاد من تفاقم مشكلة نقص الإمدادات الاستخدام المقترح للهيدروجين في التطبيقات التي يمكن أن تخدمها مصادر الطاقة الأخرى بشكل أفضل وبتكلفة أقل.
على سبيل المثال، تم تطوير قطارات الركاب التي تعمل بالطاقة الهيدروجينية في ألمانيا والتي تنبعث منها المياه فقط من عادمها.
نظرًا لأنه يمكن بسهولة كهربة القطارات بتكلفة أقل، فقد كان من المشكوك فيه لبعض الوقت أن يكون ما يسمى بـ “الهيدريل” حلاً للسوق الشامل لأنظمة القطارات العالمية.
ومع ذلك، فقد استحوذت أنظمة القطارات هذه على وقت واهتمام مطوري أنظمة الهيدروجين، وكان من الأفضل إنفاقها في أماكن أخرى.
كما تم اختبار خلايا وقود الهيدروجين كمصدر للتدفئة المنزلية، ولكنها تتطلب تحديثًا واسع النطاق للأجهزة الرئيسية مثل الغلايات وأجهزة الطهي حتى تعمل.
وبما أن المضخات الحرارية حققت نجاحات سريعة في أسواق التدفئة المنزلية في جميع أنحاء أوروبا وأماكن أخرى في السنوات الأخيرة – بجزء صغير من تكلفة مجموعة الهيدروجين المحتملة – فمن الواضح أن تطبيقات الهيدروجين المنزلية ستظل نادرة.
يعتبر الهيدروجين أيضًا بمثابة وقود لشركات الطيران، حيث يدعي أنصاره أنه بما أن الهيدروجين أخف بكثير من وقود الطائرات التقليدي، فإن الطائرات التي تعمل بالهيدروجين يمكن أن يكون لها أجنحة أصغر وتكون أخف وزنًا.
ومع ذلك، فإن مجرد تجهيز المطارات العالمية بالخزانات والمعدات اللازمة لتزويد الهيدروجين بالوقود – بالإضافة إلى البنية التحتية الحالية للوقود – يعتبر على نطاق واسع باهظ التكلفة، حتى لو انطلقت فكرة طائرات الهيدروجين مع شركات الطيران.
في المجمل، ربما تم إهدار بعض الاستثمارات الكبيرة في البرامج التجريبية ودراسات الاستخدام لتطبيقات الهيدروجين النظيف في أنظمة التدفئة والنقل، حيث أصبح من الواضح أن مصادر الطاقة البديلة الأرخص والأسهل في النشر أصبحت فعالة بالفعل.
بالإضافة إلى ذلك، قد تكون الخبرة في تطوير توليد الهيدروجين وتطبيقاته مشتتة بشكل ضئيل للغاية من خلال جهود النشر البديلة هذه، مما يحرم الصناعة من فرصة تطوير الكفاءة المركزة المطلوبة لتحسين وتوسيع السوق بشكل عام.
الصعود إلى أعلى
تم تسليط الضوء على المجالات الواعدة لاستخدام الهيدروجين المحتمل من قبل محلل الصناعة مايكل ليبريش في كتابه المسمى سلم الهيدروجين.
وبدلاً من محاولة نشر الهيدروجين مقابل خيارات أقل تكلفة في المنازل وأنظمة النقل، يقترح ليبريش أن تسعى صناعة الهيدروجين إلى استغلال فرص الطلب في مساعدة الصناعات الثقيلة على إزالة الكربون.
ومن الممكن أن يكون الهيدروجين فعالا للغاية في إنتاج الأسمدة – التي تعتمد حاليا بشكل كبير على الغاز الطبيعي – وفي العديد من تطبيقات إنتاج المواد الكيميائية وتكرير النفط.
في الواقع، يصنف سلم ليبريش إنتاج الأسمدة، جنبًا إلى جنب مع محطات الهدرجة والتكسير الهيدروجيني وإزالة الكبريت، على أنه لا يوجد خيار آخر قابل للتطبيق سوى استخدام الهيدروجين كمدخل أساسي ومصدر للطاقة بدلاً من الوقود الأحفوري.
وقد تفتقر مثل هذه التطبيقات إلى إمكانات بناء صورة لأساطيل الحافلات وشركات الطيران التي تعمل بالطاقة الهيدروجينية، ولكنها مع ذلك أساسية لإنتاج المكونات الصناعية المهمة التي تعتمد عليها العشرات من الصناعات الكبرى الأخرى.
ومع تقليل الانحرافات عن محاولات توليد نمو الطلب في أنظمة التدفئة والنقل، قد يتمكن مطورو الهيدروجين من تسريع تقديم حلول قابلة للتطوير للصناعات الثقيلة، وبالتالي تقديم مساهمة رئيسية في الجهود العالمية للحد من الانبعاثات.
