مشروع جديد لإنتاج الحديد يضيف على مستقبل الهيدروجين الأخضر
تلح يوميا الحاجة إلى طرق الاستفادة من إمكانات الهيدروجين الأخضر لمواجهة تحديات الطاقة الحرجة، خاصةً بعد أن أظهرت النجاحات الأخيرة لتقنيات الطاقة المتجددة والسيارات الكهربائية أن ابتكار السياسات والتكنولوجيا لهما القدرة على بناء صناعات عالمية للطاقة النظيفة.
ويظهر الهيدروجين كأحد الخيارات الرائدة لتخزين الطاقة من مصادر الطاقة المتجددة مع الوقود القائم على الهيدروجين الذي يحتمل أن ينقل الطاقة من مصادر الطاقة المتجددة لمسافات طويلة - من المناطق ذات موارد الطاقة الوفيرة - إلى المناطق المتعطشة للطاقة على بعد آلاف الكيلومترات.
وقد ذُكر الهيدروجين الأخضر في عدد من تعهدات خفض الانبعاثات في مؤتمر الأمم المتحدة للمناخ “كوب 26 و 27 ” ، ومن المقرر التطرق له في مؤتمر "كوب 28" المقبل، كوسيلة لإزالة الكربون من الصناعة الثقيلة، والشحن لمسافات طويلة والطيران.
مشروع إنتاج الحديد الأخضر يعد الأول من نوعه في الشرق الأوسط وشمال أفريقيا
وفي خطوة جديدة، للا ستفادة من إمكانات الهيدروجين الأخضر، أعلنت اليوم شركة أبوظبي لطاقة المستقبل "مصدر"، عن إبرام شراكة مع مجموعة "حديد الإمارات أركان"، لتطوير مشروع مبتكر للهيدروجين الأخضر، بهدف الحد من الانبعاثات الكربونية في قطاع الصلب الكثيف الاستهلاك للطاقة في دولة الإمارات.
ويعد هذا المشروع التجريبي الأول من نوعه في منطقة الشرق الأوسط وشمال أفريقيا، وهو حالياً في مرحلة الإنشاء، ويقع ضمن مرافق مجموعة "حديد الإمارات أركان" في المدينة الصناعية بأبوظبي.
وقد تم تزويد المشروع بالمحللات الكهربائية للمساعدة في إنتاج الحديد الأخضر، الذي يعد منتجاً عالي الجودة تسعى شركات الصلب العالمية إلى إنتاجه بغية تحقيق أهدافها الخاصة بالوصول إلى صافي انبعاثات صفرية.
ومن المتوقع أن يبدأ تشغيل المنشأة في أوائل عام 2024، حيث سيتم استخدام الهيدروجين الأخضر بدلاً من الغاز الطبيعي لاختزال خام الحديد، وهي خطوة أساسية في عملية إنتاج الحديد.
ويسهم ارتفاع الطلب العالمي على الحديد الأخضر في تعزيز النمو في قطاع الصلب الإماراتي، حيث تطمح دولة الإمارات إلى أن تكون من بين الدول الرائدة في إزالة الكربون من مختلف مراحل سلسلة القيمة العالمية لإنتاج الصلب.
ويعكس هذا المشروع حرص قطاعي الطاقة النظيفة والصناعات الثقيلة في دولة الإمارات على التعاون واتخاذ خطوات فعّالة لتسريع الحد من الانبعاثات في الصناعات الثقيلة، وهي خطوة رئيسية لدعم تنفيذ الاستراتيجية الوطنية للهيدروجين وجعل الإمارات من ضمن الدول الرائدة بإنتاج الهيدروجين بحلول 2031.
وتساهم صناعة الصلب بما يتراوح بين 7 و8% من انبعاثات الكربون في العالم، ويعتبر الحد من الانبعاثات الكربونية مساراً أساسياً للمضي نحو تحقيق الحياد المناخي في المستقبل.
ما هو الهيدروجين الأخضر؟ وكيف يختلف عن الهيدروجين "الرمادي" التقليدي كثيف الانبعاثات والهيدروجين "الأزرق"؟
- الهيدروجين هو أبسط وأصغر عنصر في الجدول الدوري. وبغض النظر عن كيفية إنتاجه، فإنه ينتهي بنفس الجزيء الخالي من الكربون.
- تعد مسارات إنتاجه متنّوعة للغاية، وكذلك انبعاثات غازات الاحتباس الحراري مثل ثاني أكسيد الكربون (CO2) والميثان (CH4).
- وينتج الهيدروجين الأخضر عند القيام بفصل المياه عن طريق التحليل الكهربائي، والذي يستلزم تمرير تيار كهربائي خلالها.
- وبذلك تنفصل جزيئات المياه إلى هيدروجين وأكسجين. وبهذه الطريقة، يمكن استخراج الهيدروجين من المياه، كما ينطلق الأكسجين في الهواء.
- يُعرف الهيدروجين الأخضر بأنه هيدروجين ينتج عن طريق تقسيم الماء إلى هيدروجين وأكسجين باستخدام الكهرباء المتجددة. هذا مسار مختلف تمامًا مقارنة بكل من الرمادي والأزرق.
- يتم إنتاج الهيدروجين الرمادي تقليديًا من الميثان (CH4)، وينقسم بالبخار إلى الكربون - السبب الرئيسي لتغير المناخ - والهيدروجين.
-تم إنتاج الهيدروجين الرمادي أيضًا بشكل متزايد من الفحم، مع انبعاثات ثاني أكسيد الكربون أعلى بكثير لكل وحدة من الهيدروجين المنتجة، كثيرًا ما يسمى الهيدروجين البني أو الأسود بدلاً من الرمادي.
- على عكس الطاقة المتجددة، يحتاج التحليل الكهربائي لإنتاج الهيدروجين الأخضر إلى زيادة كبيرة وتقليل تكلفته ثلاث مرات على الأقل خلال العقد أو العقدين المقبلين.
مميزات انتقال الطاقة نحو اقتصاد الهيدروجين الأخضر
الهيدروجين الأخضر يعتبر جزءًا مهمًا من انتقال الطاقة. رغم أنها ليست الخطوة الفورية التالية، حيث نحتاج أولاً إلى زيادة تسريع نشر الكهرباء المتجددة لإزالة الكربون من أنظمة الطاقة الحالية، وتسريع كهربة قطاع الطاقة للاستفادة من الكهرباء المتجددة منخفضة التكلفة، قبل إزالة الكربون في النهاية عن القطاعات التي يصعب كهربتها - مثل الصناعات الثقيلة والشحن والطيران - من خلال الهيدروجين الأخضر.
الخطوات المقبلة لتطور تقنيات الطاقة المتعلقة بالهيدروجين بحلول عام 2030:
هناك طلبا ملحا على الهيدروجين: وبإزالة الكربون من الأمونيا والحديد والسلع الأخرى الموجودة.
يمكن للعديد من العمليات الصناعية التي تستخدم الهيدروجين استبدال اللون الرمادي باللون الأخضر أو الأزرق، بشرط أن يتم تسعير ثاني أكسيد الكربون بشكل مناسب أو وضع آليات أخرى لإزالة الكربون من تلك القطاعات.
وعن قطاع الشحن والطيران، يختلف الوضع قليلاً. يمكن استخدام الوقود المتسرب، الذي يعتمد على الهيدروجين الأخضر ولكنه مطابق بشكل أساسي لوقود الطائرات والميثانول المنتج من النفط، في الطائرات والسفن الحالية، مع الحد الأدنى من التعديلات أو عدم إجراء أي تعديلات.
في السنوات القادمة، يمكن للسفن التحول إلى الأمونيا الخضراء، وهي وقود ينتج من الهيدروجين الأخضر والنيتروجين من الهواء، والذي لا يحتوي على ثاني أكسيد الكربون.
من المقرر أن تكون هناك حاجة لاستثمارات لاستبدال المحركات والخزانات، والأمونيا الخضراء حاليًا أغلى بكثير من زيت الوقود.
إجراءات تسريع إزالة الكربون من الآن وحتى عام 2030 هي:
1- استخدام مصادر الطاقة المتجددة لتوليد الكهرباء.
2- تسريع توليد الطاقة المتجددة (مما سيقلل بشكل أكبر من التكلفة المنخفضة بالفعل للكهرباء المتجددة).
3- توسيع نطاق الاستدامة، الطاقة الحيوية الحديثة واللازمة -من بين أمور أخرى- لإنتاج الوقود الأخضر الذي يتطلب ثاني أكسيد الكربون. نحو هدف الوصول إلى صافي انبعاثات صفرية بحلول عام 2050.
