الهيدروجين منخفض الكربون أحد أكثر الطرق الواعدة لتسريع إزالة الكربون من الصناعات الثقيلة.. 10 % زيادة في الطلب
الافتقار إلى المهارات والخبرات يمثل أهم التحديات لتوسيع نطاق الهيدروجين بجانب البنية التحتية ومخاوف التكلفة
كتبت : حبيبة جمال
وجد تقرير جديد صادر عن معهد أبحاث كابجيميني بعنوان Low-Carbon Hydrogen – A Path to a Greener Future أن الهيدروجين منخفض الكربون يبرز كواحد من أكثر الطرق الواعدة لتسريع إزالة الكربون من القطاعات عالية الانبعاثات، وميسر حاسم في تحقيق مستقبل أكثر اخضرارا.
تخطط الصناعات الثقيلة لاستخدام الهيدروجين منخفض الكربون لتحقيق أهداف الاستدامة.
وجد التقرير أن 62 % من شركات الصناعات الثقيلة تبحث في الهيدروجين منخفض الكربون لتحل محل الأنظمة كثيفة الكربون.
في المتوسط، تتوقع شركات الطاقة والمرافق (E&U) أن يلبي الهيدروجين منخفض الكربون 18 % من إجمالي استهلاك الطاقة بحلول عام 2050، وهي تطلق العنان للاستثمار عبر سلسلة قيمة الهيدروجين، لا سيما لتطوير البنية التحتية للهيدروجين، والمحللات الكهربائية وخلايا الوقود الفعالة من حيث التكلفة.
الهيدروجين منخفض الكربون
وفقًا للتقرير، تعتقد معظم المنظمات أن الهيدروجين منخفض الكربون سيكون مساهما طويل الأجل في تحقيق أهداف الانبعاثات والاستدامة. يرى 63 % من منظمات E&U أن الهيدروجين منخفض الكربون أمر بالغ الأهمية لاقتصادات إزالة الكربون ، ويعتقد 62 بالمائة أنه يمكن أن يساعد الدول على تقليل الاعتماد على الوقود الأحفوري وتعزيز استقلال الطاقة. وفقًا لأولئك الذين شملهم الاستطلاع ، يمكن أن يلبي الهيدروجين منخفض الكربون ما يصل إلى 55 في المائة من إجمالي مزيج الهيدروجين بحلول عام 2050. في المتوسط، يتم تخصيص 0.4 % من إجمالي الإيرادات السنوية للهيدروجين منخفض الكربون بواسطة منظمات الاتحاد الأوروبي بحلول عام 2030، ولا سيما لنقل طاقة الهيدروجين والتوزيع (53 %) والإنتاج (52 %) والبحث والتطوير (45 %).
قال فلوران أندريلون، رئيس Group ClimateTech في Capgemini “يعتبر الهيدروجين منخفض الكربون أمرًا حاسمًا في مزيج الطاقة النظيفة لإزالة الكربون من القطاعات عالية الانبعاثات ذات الأولوية مثل الصناعة والنقل، وبالتالي مكافحة الاحتباس الحراري”،”سيتطلب توسيع نطاق المبادرات التي نراها اليوم استثمارات كبيرة في البحث والتطوير، والتعاون عبر سلسلة القيمة، واستراتيجيات شراكة واضحة، وتقييمات مخصصة لحالة الأعمال. يجب على المنظمات إنشاء التعاون الصحيح عبر سلسلة القيمة، وتأمين مشترياتها، وتطوير مراكز كفاءة الهيدروجين، وتسخير تقنيات مثل المحاكاة والتوائم الرقمية وحلول التتبع لتوسيع نطاق مبادرات الهيدروجين منخفضة الكربون بنجاح، في حين أن تحقيق نجاح قابل للقياس لن يكون سهلاً، فلدينا الفرصة لخلق مستقبل خالٍ من الكربون”.
ارتفاع الطلب
عبر الصناعات والمناطق الجغرافية، زاد الطلب على الهيدروجين بأكثر من 10 % في السنوات الثلاث الماضية، من المتوقع أن يستمر هذا الطلب في النمو، لا سيما في تطبيقات الهيدروجين التقليدية مثل تكرير البترول والكيماويات والأسمدة، 94٪ من مؤسسات تكرير البترول تتوقع تأثيرًا كبيرًا على صناعتها بحلول عام 2030؛ وبالمثل، تتوقع 83 % من شركات الكيماويات والأسمدة تأثيرًا مشابهًا.
من المتوقع أن تؤدي التطبيقات الجديدة مثل النقل الثقيل والطيران والبحرية إلى زيادة الطلب على الهيدروجين.
على الرغم من أن هذه التطبيقات قد تستغرق وقتًا أطول حتى تنضج، فقد وجد التقرير أن المؤسسات في هذه القطاعات متفائلة بشأن إمكاناتها وتستكشف نماذج أعمال مبتكرة واستراتيجيات لخفض التكاليف للمساعدة في التوسع، فالإمكانات الحقيقية تكمن في تلك القطاعات التي لا تعد فيها الكهرباء خيارًا، ويمكن تحقيق حالات الاستخدام على المدى القصير نظرًا للأحجام المحلية. على سبيل المثال، يعتقد ما يقرب من ثلاثة أرباع (71 %) من منظمات E&U أن الهيدروجين منخفض الكربون هو حل قابل للتطبيق لتخزين الطاقة من مصادر متجددة متقطعة، حيث يعمل كبطارية ويجعل الطاقة المتجددة مثل الطاقة الشمسية وطاقة الرياح متاحة لمزيد من التطبيقات.
على الرغم من أن الطلب على الهيدروجين منخفض الكربون يتزايد عبر القطاعات، إلا أن التحديات المتعلقة بإنتاج الهيدروجين معروفة جيدًا، حيث أن الأساليب الحالية ليست فعالة من حيث التكلفة ولا صديقة للبيئة، سيتطلب حجم الاستثمارات المطلوبة والحاجة إلى زيادة العرض والطلب في نفس الوقت شراكات وأنظمة بيئية وتعاون متزايد بين لاعبي الهيدروجين التاريخيين والوافدين الجدد، إلى جانب تطوير أسواق شفافة ومفتوحة.
تحديات
بينما يواجه إنتاج الهيدروجين منخفض الكربون تحديات في الحصول على كهرباء منخفضة الكربون والتكاليف المرتفعة للمحلل الكهربائي ، تُظهر منظمات E&U الثقة في الهيدروجين منخفض الكربون حيث تتوقع نصف المنظمات تقريبًا (49 بالمائة) أن تنخفض تكلفتها بشكل مطرد بحلول عام 2040.
بالإضافة إلى ذلك ، لا تزال معظم المنظمات في مرحلة إثبات المفهوم أو المرحلة التجريبية مع الهيدروجين. فقط 11 بالمائة من مؤسسات E&U و 7 % من مؤسسات المستخدمين النهائيين لديها مشاريع هيدروجين منخفضة الكربون مدمجة بالكامل في أسواقها، لتحقيق تسويق ونشر الهيدروجين منخفض الكربون على نطاق واسع، يجب معالجة التحديات الهندسية والبنية التحتية الحرجة بالإضافة إلى مخاوف التكلفة والطاقة.
نقاط ضعف
كما وجد التقرير أن المنظمات في مختلف القطاعات تواجه نقاط ضعف خاصة بقطاع معين. على سبيل المثال، تشير 65% من المؤسسات العاملة في مجال النقل الثقيل إلى زيادة إنتاج خلايا وقود الهيدروجين، باعتبارها أكبر تحديات البنية التحتية والتحديات الهندسية.
في مجال الطيران، أشار 58 % من المشاركين إلى الحاجة إلى تعديل تصميم الطائرات لاستخدام الهيدروجين منخفض الكربون كوقود.
وفي الوقت نفسه، يقول 72 % من المستطلعين في صناعة الصلب، إن هناك حاجة إلى ترقية كبيرة للبنية التحتية لإنتاج الفولاذ على نطاق واسع القائم على الهيدروجين.
بالإضافة إلى التكلفة والبنية التحتية والقضايا الهندسية، فإن الافتقار إلى المهارات والخبرات يمثل أيضًا تحديًا كبيرًا لتوسيع نطاق الهيدروجين، وفقًا لـ 60 % من المنظمات، يتجلى نقص المهارات بشكل خاص بالنسبة لمنظمات المستخدمين النهائيين في إسبانيا (70 %) ولمؤسسات الهندسة والأدوات في اليابان (65 %) وفرنسا وأستراليا (63 % لكل منها).
