الهيدروجين الأخضر.. الحل المستدام لمستقبل خالٍ من الكربون
مع تزايد الاهتمام العالمي بالحد من الانبعاثات الكربونية والتحول إلى مصادر طاقة نظيفة ومستدامة، برز الهيدروجين الأخضر كواحد من أهم الحلول الواعدة.
هذا الوقود النظيف يمكن أن يلعب دورًا حيويًا في تحقيق الأهداف البيئية العالمية وتوفير طاقة مستدامة للاستخدامات المختلفة.
لكن ما هو الهيدروجين الأخضر؟ وما هي فوائده ومزاياه؟ وكيف يتم استخدامه؟ وأي الدول بدأت بالفعل في تبنيه؟
ما هو الهيدروجين الأخضر؟
الهيدروجين الأخضر هو هيدروجين يتم إنتاجه من خلال عملية التحليل الكهربائي للماء باستخدام كهرباء من مصادر طاقة متجددة مثل الطاقة الشمسية أو الرياح.
و يتميز بكونه خاليًا تمامًا من انبعاثات الكربون، مما يجعله خيارًا مستدامًا ومثاليًا لتحل محل الوقود الأحفوري التقليدي.
فوائد ومزايا الهيدروجين الأخضر
1. انعدام الانبعاثات الكربونية: عملية إنتاج الهيدروجين الأخضر لا تتسبب في انبعاث أي غازات دفيئة، مما يساعد في مكافحة تغير المناخ وتقليل البصمة الكربونية العالمية.
2. تخزين الطاقة: يمكن استخدام الهيدروجين كوسيلة فعالة لتخزين الطاقة المتجددة، خاصة في الأوقات التي لا تكون فيها الشمس مشرقة أو الرياح تهب.
3.تنوع الاستخدامات: يمكن استخدام الهيدروجين الأخضر في مجموعة متنوعة من التطبيقات بما في ذلك النقل، والصناعة، وتوليد الكهرباء، والتدفئة.
4. الأمن الطاقي: يقلل الاعتماد على الهيدروجين الأخضر من الاعتماد على الوقود الأحفوري المستورد، مما يعزز الأمن الطاقي للدول.
5. المساهمة في الاقتصاد الأخضر: يساهم إنتاج واستخدام الهيدروجين الأخضر في خلق فرص عمل جديدة وتعزيز الاقتصاد الأخضر.
استخدامات الهيدروجين الأخضر.
- النقل: يمكن استخدام الهيدروجين الأخضر كوقود نظيف للسيارات الكهربائية التي تعمل بخلايا الوقود، وكذلك للشاحنات الثقيلة والطائرات والسفن.
- الصناعة: يمكن استخدام الهيدروجين الأخضر في العمليات الصناعية كثيفة الاستهلاك للطاقة مثل إنتاج الفولاذ والأسمنت، حيث يمكن أن يحل محل الوقود الأحفوري التقليدي.
- توليد الكهرباء: يمكن استخدام الهيدروجين الأخضر في محطات توليد الكهرباء، مما يساعد في توفير كهرباء نظيفة ومستدامة.
- التدفئة: يمكن استخدامه لتدفئة المنازل والمباني التجارية بشكل فعال ونظيف.
الدول الرائدة في استخدام الهيدروجين الأخضر
- ألمانيا: تقود ألمانيا الجهود الأوروبية في تطوير واستخدام الهيدروجين الأخضر، مع استثمارات ضخمة في البنية التحتية والتكنولوجيا اللازمة.
- اليابان: تعتبر اليابان من أوائل الدول التي بدأت في استخدام الهيدروجين الأخضر كجزء من استراتيجيتها للطاقة المتجددة، مع تركيز خاص على قطاع النقل.
- أستراليا: تستثمر أستراليا بشكل كبير في مشاريع الهيدروجين الأخضر بفضل مواردها الغنية من الطاقة الشمسية والرياح.
-الإمارات العربية المتحدة: بدأت الإمارات في تنفيذ مشاريع ضخمة لإنتاج الهيدروجين الأخضر كجزء من استراتيجيتها للتحول إلى اقتصاد مستدام وخالٍ من الكربون.
يظهر 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"، كوسيلة لإزالة الكربون من الصناعة الثقيلة، والشحن لمسافات طويلة والطيران.
واعترفت الحكومات وقطاع الصناعة على حد سواء بأن الهيدروجين ركيزة مهمة لاقتصاد صفري الانبعاثات الكربونية.
في السياق ذاته؛ أعلنت مبادرة Green Hydrogen Catapult، وهي مبادرة للأمم المتحدة لخفض تكلفة الهيدروجين الأخضر، أنها تضاعف تقريبًا هدفها الخاص بالمحللات الكهربائية الخضراء من 25 جيجاوات التي تم تحديدها العام الماضي، إلى 45 جيجاوات بحلول عام 2027.
وقد تبنت المفوضية الأوروبية مجموعة من التشريعات المقترحة لإزالة الكربون من سوق الغاز في الاتحاد الأوروبي من خلال تسهيل امتصاص الغازات المتجددة والمنخفضة الكربون، بما في ذلك الهيدروجين، وضمان أمن الطاقة لجميع المواطنين في أوروبا.
كما تعمل الإمارات العربية المتحدة على تبني رؤية طموحة؛ حيث تهدف استراتيجية الهيدروجين الجديدة للدولة إلى الاحتفاظ بربع سوق الهيدروجين العالمي منخفض الكربون بحلول عام 2030.
وأعلنت اليابان مؤخرًا أنها ستستثمر 3.4 مليار دولار من صندوق الابتكار الأخضر لتسريع البحث والتطوير والترويج لاستخدام الهيدروجين على مدى السنوات العشر القادمة.
اعتمادًا على طرق الإنتاج، يمكن أن يكون الهيدروجين رماديًا أو أزرق أو أخضر، وأحيانًا يكون لونه ورديًا أو أصفر أو فيروزيًا.
ومع ذلك، فإن الهيدروجين الأخضر هو النوع الوحيد الذي يتم إنتاجه بطريقة محايدة مناخيًا مما يجعل الوصول إلى الصفر الصافي بحلول عام 2050 أمرًا بالغ الأهمية.
على الرغم من الفوائد الكبيرة للهيدروجين الأخضر، إلا أن هناك بعض التحديات التي تواجه تطويره واعتماده على نطاق واسع. من أبرز هذه التحديات:
- تكلفة الإنتاج: ما زالت تكلفة إنتاج الهيدروجين الأخضر عالية مقارنة بالهيدروجين الرمادي الناتج عن الوقود الأحفوري. ولكن مع التقدم التكنولوجي وزيادة كفاءة عمليات الإنتاج، من المتوقع أن تنخفض التكاليف بشكل كبير.
- البنية التحتية: يتطلب الانتقال إلى الهيدروجين الأخضر تطوير بنية تحتية متكاملة لتوزيع واستخدام الهيدروجين، وهو ما يستدعي استثمارات كبيرة.
- السياسات والتشريعات: تحتاج الدول إلى وضع سياسات وتشريعات داعمة لتشجيع الاستثمار في الهيدروجين الأخضر وتبنيه.
الهيدروجين الأخضر يمثل خيارًا مستدامًا وطموحًا لتحقيق مستقبل خالٍ من الكربون.
مع استمرار التقدم التكنولوجي والاستثمارات العالمية المتزايدة، يمكن أن يصبح الهيدروجين الأخضر جزءًا أساسيًا من الحلول الطاقية المستقبلية، مما يساهم في تحقيق الأهداف البيئية العالمية وتوفير طاقة نظيفة ومستدامة للأجيال القادمة.
تطور تقنيات الطاقة المتعلقة بالهيدروجين بحلول عام 2030
- أجاب الدكتور إيمانويل بأن هناك طلبا على الهيدروجين بالفعل: 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.
- بالنسبة لقطاع 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.
- ولكن ستكون هناك حاجة لاستثمارات لاستبدال المحركات والخزانات، والأمونيا الخضراء حاليًا أغلى بكثير من زيت الوقود.
- في الختام، فإن الإجراءات الرئيسية لتسريع 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.
