الصلب والشحن والطيران.. أكثر المجالات ترحيبا بالهيدروجين النظيف

بحلول 2030 يتوقع الطلب من الهيدروجين منخفض الكربون سنويًا 0.5 إلى 1 مليون طن سنويًا بما يعادل 150-300 محلل كهربائي

في يوليو 2023، ذكرت وكالة الطاقة الدولية (IEA) أن “التطبيقات الجديدة في الصناعات الثقيلة والنقل لمسافات طويلة سوف تمثل ثلث الطلب العالمي على الهيدروجين بحلول عام 2030 في سيناريو صافي الانبعاثات الصفرية بحلول عام 2050 (NZE)”.

وتشمل القطاعات الرئيسية التي تحتاج إلى هذه التطبيقات الجديدة قطاعات الصلب والطيران والشحن، حيث يمكن للهيدروجين أن يحل محل الوقود الأحفوري في العمليات كثيفة الطاقة والحرارة.

تحالف المحركون الأوائل (FMC) هو مجموعة من اللاعبين الرائدين في الصناعة من سبعة قطاعات ذات انبعاثات ثقيلة يعملون على تجميع قوتهم الشرائية، وتشجيع المزيد من الاستثمارات في الحلول الخالية من الانبعاثات، وإرسال إشارة لتوسيع نطاق إنتاج حلول إزالة الكربون .

وقد زاد عدد أعضاء مجلس إدارة الاتحاد إلى 96 عضوا، وتمثل التزاماتهم الـ 121 ما يقدر بنحو 16 مليار دولار من الطلب سنويا بحلول عام 2030 على الحلول الخالية من الانبعاثات.

نستكشف أدناه كيف يمكن لالتزامات FMC هذه بدورها أن تخلق إشارة طلب قوية على الهيدروجين في الصلب والشحن والطيران، بحلول عام 2030، قد يتطلب الطلب من أعضاء FMC ما بين 0.5 إلى 1 مليون طن سنويًا من الهيدروجين منخفض الكربون سنويًا، أي ما يعادل 150-300 محلل كهربائي للهيدروجين الأخضر بقدرة 20 ميجاوات، أو ثلاثة إلى سبعة 150 كيلو طن سنويًا من الهيدروجين الأزرق الحراري الذاتي مرافق الإصلاح (ATR) .

الصلب والاختزال المباشر المعتمدة على الهيدروجين

في قطاع الصلب، يبرز الهيدروجين باعتباره الميسر الرئيسي للانتقال إلى أساليب إنتاج انبعاثات قريبة من الصفر.

وجه التحديد، يمكن استخدام الهيدروجين في عملية الحديد المختزل المباشر (DRI)، والتي تعتبر طريقًا واعدًا لإنتاج الصلب الأخضر.

تستخدم هذه العملية الهيدروجين كعامل اختزال لتحويل خام الحديد إلى فولاذ، مما يقلل بشكل كبير من انبعاثات الكربون مقارنة بالطرق التقليدية.

يستثمر أعضاء FMC بنشاط في المشاريع التي تستخدم أساليب إنتاج الصلب المعتمد على الهيدروجين ويؤمنون الحصول عليها، حيث يقدر إجمالي الطلب المتوقع على الهيدروجين النظيف في FMC للصلب بما يتراوح بين 0.05-0.2 مليون طن سنويًا بحلول عام 2030.

الشحن من خلال الوقود الإلكتروني

يلعب الشحن دورًا رئيسيًا في التجارة العالمية، حيث ينقل أكثر من 80٪ من البضائع المتداولة عالميًا، لكنه يظل مسؤولاً عن ما يقرب من 3٪ من انبعاثات الغازات الدفيئة العالمية.

قطاع يعتمد تقليديًا على الوقود الأحفوري الثقيل، ويشهد الشحن تحولًا طموحًا نحو الوقود الإلكتروني مثل الميثانول الإلكتروني والأمونيا، والذي يتطلب الهيدروجين النظيف كمواد خام.

يقود أعضاء FMC الطريق من خلال دمج الهيدروجين في مزيج الوقود الخاص بهم، وسيمثلون بشكل جماعي طلبًا نظيفًا على الهيدروجين للشحن يتراوح بين 0.3 و0.5 مليون طن سنويًا بحلول عام 2030.

وقود الطيران المستدام من خلال تحويل الطاقة إلى سائل

وفي قطاع الطيران، يتشكل الهيدروجين ليكون محركًا حاسمًا لتقنيات الطيران الأكثر مراعاة للبيئة.

ويتجلى دورها المحوري بشكل بارز في إنشاء وقود طيران مستدام (SAFs) عبر عمليات تحويل الطاقة إلى سائل (PtL) يتم دمج الهيدروجين، الذي يتم توليده عن طريق التحليل الكهربائي للمياه باستخدام الطاقة المتجددة، مع ثاني أكسيد الكربون المحتجز لإنتاج الهيدروكربونات التي يتم تكريرها إلى SAF، وهو وقود سائل يمكنه تشغيل الطيران مع توليد انبعاثات أقل بكثير من وقود الطائرات التقليدي.

تساهم التزامات أعضاء FMC في مجال الطيران في زيادة الطلب على الهيدروجين النظيف في الطيران، حيث يحتاج أعضاء FMC إلى ما يقدر بـ 0.1-0.2 مليون طن سنويًا بحلول عام 2030.

وتتجلى أهمية ذلك في بروز الهيدروجين في تطبيقات تحدي الوصلة الصاعدة للطيران المستدام .

مجموعات ومحاور لدفع الاستثمار في الهيدروجين

يتضمن تسليم الهيدروجين الأخضر ترتيبات معقدة لسلسلة التوريد واستثمارات كبيرة في البنية التحتية للطاقة.

ولضمان إمكانية تطوير إمدادات كافية من الهيدروجين لتلبية الطلب، ووجود طلب كافٍ لتلبية العرض، يستكشف المتعهدون والبائعين بشكل متزايد ربط سلاسل التوريد الخاصة بهم بالجهود التعاونية بين القطاعين العام والخاص مثل مراكز الهيدروجين النظيف والتجمعات الصناعية .

تشير المراكز والمجموعات إلى تجميع الموارد لأصحاب المصلحة من الصناعات ذات الصلة داخل منطقة معينة.

في مركز الهيدروجين أو التجمع الصناعي، قد يتشارك العديد من اللاعبين الإقليميين في البنية التحتية المركزية للتوزيع والنقل والتخزين التي توفر لهم الهيدروجين الذي يحتاجونه لعملياتهم.

ومن خلال هذه المركزية ومن خلال السماح للطلب الأكثر تركيزًا، يمكن للمحاور والتجمعات أن تطلق العنان لاقتصاديات الحجم وتأثيرات منحنى التعلم، مما يعني أنها تستطيع توفير الهيدروجين بتكلفة أقل لكل كيلوجرام.

بالإضافة إلى ذلك، يمكن للموارد المجمعة أن تسمح بتوزيع مخاطر التنفيذ والتمويل، مما يساعد على تحقيق فوائد اقتصادية لجميع المشاركين.

باختصار، من الممكن أن تعمل الجهود الجماعية بين القطاعين العام والخاص على تمكين أصحاب المصلحة من التغلب على التحديات التنظيمية، وتقاسم عبء الشكوك التكنولوجية، وتأمين التمويل بطريقة أكثر بساطة.

هناك العديد من الأمثلة على كيفية تشكيل مراكز الهيدروجين والتجمعات الصناعية لتوزيع الهيدروجين على المسرح العالمي.

وفي قطاعات مثل الطيران ووقود الشحن، ترتبط شبكات التوزيع الدولية بشكل متزايد بمراكز الهيدروجين.

وتشهد المبادرات البارزة، مثل مركز هايفيلوسيتي ومركز هيدروجين العاصمة الوطنية في الولايات المتحدة، وميناء أنتويرب في الاتحاد الأوروبي ، على هذا التحول.

ومن ناحية أخرى، قد تستفيد القطاعات ذات سلاسل التوريد المحلية، مثل صناعة الصلب الأخضر، من المراكز المخصصة المصممة لتلبية احتياجات محددة.

ويعد تحالف الغرب الأوسط في الولايات المتحدة ومركز HyDeal Hub في الاتحاد الأوروبي من الأمثلة الرئيسية على الاستراتيجيات المحلية المستهدفة.

إن الطلب المتزايد على الهيدروجين النظيف الناتج عن التزامات FMC يرسل إشارة قوية وذات مصداقية.

للانتقال من الإشارة إلى تسليم الهيدروجين النظيف، هناك حاجة إلى مزيج من تدابير البنية التحتية والسياسات والتمويل والطاقة.