الهيدروجين الأخضر.. ما مصير وقود المستقبل؟

الهيدروجين الأخضر.. يتزايد الحديث في الفترة الأخيرة عن الهيدروجين الأخضر، باعتباره وقود المستقبل، الحلم الذي أصبح حقيقة وفي المتناول. عرف الإنسان الوقود منذ قدم التاريخ، خاصة الوقود الخشبي والفحم، حتى اكتشاف الوقود الأحفوري، وهو الذي يطلق على النفط والغاز، وربما الفحم أيضا.

الهيدروجين الأخضر

هل غاز الهيدروجين قابل للانفجار؟
ولأنه أخف عنصر وزنا على الأرض فإن الهيدروجين يتبدد فورا في الهواء، ما يمنعه من تشكيل مزيج يصبح قادرا على الانفجار، مقارنة بأنواع الوقود الأخرى.

ما هو الهيدروجين الأخضر وما فوائده؟
الهيدروجين الأخضر هو عنصر كيميائي، يتميز بعدة أمور من بينها:

• لا لون له
• لا رائحة له
• لا طعمله
• أخف عنصرفي الكون

لماذا يطلق على غاز الهيدروجين وقود المستقبل؟
يطلق على الهيدروجين الأخضر وقود المستقبل، باعتباره وقودا يتم إنتاجه من عناصر البيئة، حيث تستخدم الطاقة المتجددة في فصل عناصر الماء، والاحتفاظ بالهيدروجين، وإطلاق الأكسجين في الهواء، فضلا عن عدم زيادة غاز ثاني أكسيد الكربون الذي يتسبب في زيادة درجة حرارة الكوكب.

ما هي مزايا الهيدروجين الأخضر؟
يتمتع الهيدروجين الأخضر بمزايا عدة تجعله وقود المستقبل المثالي، من بينها:

صديق للبيئة: لا ينتج الهيدروجين الأخضر أي انبعاثات من غازات الاحتباس الحراري، ما يجعل الوقود نظيفًا ويساهم في الحد من تغير المناخ.
مخزن للطاقة: يمكن تخزين الهيدروجين الأخضر بسهولة، باعتباره أخف وزن لعنصر كيميائي على الأرض، مما يجعله خيارًا جيدًا لتخزين الطاقة المتجددة.
متعدد الاستخدامات: يمكن استخدام الهيدروجين الأخضر في العديد من التطبيقات، مثل توليد الكهرباء والنقل وصناعة الصلب.

ما هي أضرار وعيوب الهيدروجين الأخضر؟
هناك بعض الأضرار والعيوب لاستخدام الهيدروجين بشكل عام، من بينها:
• باهظ التكلفة والثمن
• صعب النقل والتخزين
• يحتاج لاستثمارات كبيرة
• تفاقم الضغوط المائية، حيث يقوم بفصل عناصر الماء
• الحاجة لصناعة محركات تتكيف مع الهيدروجين
• زيادة ظاهرة الاحتباس الحراري في حالة التسرب

لماذا نفضل الهيدروجين بشكل عام؟
يحتوي الهيدروجين على ما يقرب من ثلاثة أضعاف الطاقة التي يحتويها الوقود الأحفوري، مما يجعله أكثر كفاءة، وفقا لمقالة نشرتها كلية كولومبيا للمناخ. ويمكنك أيضا اعتباره مضاعف للكهرباء، فمع بعض الماء وقليل من الكهرباء، يمكنك توليد المزيد من الكهرباء أو الحرارة. كما أنه متاح على نطاق واسع.
وعلى الصعيد العالمي، يجري إنتاج نحو 120 مليون طن من الهيدروجين سنويا، معظمه باستخدام الغاز والفحم الأحفوري اللذين يمثلان معا 95% من الإنتاج العالمي، وفق تقرير إمدادات الهيدروجين العالمي لعام 2021 الصادر عن الوكالة الدولية للطاقة المتجددة. وفي عام 2020، جرى استخدام أكثر من 60% من سوق الهيدروجين العالمية البالغة 150 مليار دولار في عملية إنتاج الأمونيا، تلتها عملية تكرير النفط وإنتاج الميثانول، طبقا لصحيفة فايننشال تايمز. وقد وجدت عدة استخدامات تجارية بالفعل للهيدروجين كمصدر للوقود، بما في ذلك في سيارات الركوب والحافلات وحتى المكوكات الفضائية. ومن المتوقع أنه وبحلول عام 2050 ستصل قيمة تلك السوق إلى 600 مليار دولار، وستستخدم بشكل رئيسي في قطاعات الطاقة والصناعة والنقل والكيمياء والإنشاءات، بحسب الصحيفة.
ينتج الهيدروجين الأخضر عند القيام بفصل المياه عن طريق التحليل الكهربائي، والذي يستلزم تمرير تيار كهربائي خلالها. وبذلك تنفصل المياه إلى هيدروجين وأكسجين. وبهذه الطريقة، يمكن استخراج الهيدروجين من المياه، كما ينطلق الأكسجين في الهواء.
الذي يجعل الهيدروجين أخضر هو عندما يجري توليد الكهرباء المستخدمة لفصل المياه من مصادر الطاقة المتجددة. وقالت وكالة الطاقة الدولية إنه «في حين أن أقل من 0.1% من إنتاج الهيدروجين العالمي المخصص حاليا يأتي من التحليل الكهربائي للماء، ومع انخفاض تكاليف الكهرباء المتجددة، لا سيما من الطاقة الشمسية وطاقة الرياح، هناك اهتمام متزايد بالهيدروجين الناتج عن استخدام التحليل الكهربائي للمياه». وعلى الجانب الآخر، فإن الطرق التقليدية لاستخراج الهيدروجين تتسبب في انبعاث ثاني أكسيد الكربون.
أبرز مشاريع الهيدروجين الأخضر:
• تشير وكالة الطاقة الدولية في تقرير لها إلى أن الهيدروجين الأخضر سيوفر 830 مليون طن من ثاني أكسيد الكربون سنويًا.
• بدأت العديد من الدول الاستثمار في الهيدروجين الأخضر، وعلى رأسها الصين.
• وعربيا أعلنت عدة دول البدء في مشروعات ضخمة من بينها مصر والإمارات وعمان والسعودية والمغرب والجزائر وموريتانيا.
وفي هذا الإطار، أكد خبير البيئة والمستشار البيئي للبنك الدولي خالد نصار، أن هناك تركيزا في توزيع الطاقة ما بين مصادر الإنتاج والمستهلكين، مشيرًا إلى وجود عوامل رئيسية في إنتاج الهيدروجين الأخضر في مناطق مختلفة عن المصادر التقليدية كمناطق الشرق الأوسط، وشمال إفريقيا وأمريكا اللاتينية وجنوب الصحراء الإفريقية.
وأضاف في حديث لـ”العربي” من العاصمة الأردنية عمان، أن إنتاج الهيدروجين الأخضر يعني أنه سيكون هناك لاعبون جدد في إنتاج الطاقة، مما يؤدي إلى تغير في موازين القوى، خصوصًا في الدول النامية التي تحتوي أهم عنصر في إنتاج الهيدروجين الأخضر، ووجود ثروات غنية من طاقة الرياح وأشعة الشمس فيها.
وأوضح نصار أن الدول الخليجية لديها الفرصة الأكبر لأن تصبح مصدرًا للهيدروجين الأخضر، لأنها لديها الخبرة في عمليات تجارة وإنتاج الطاقة، كما أن لديها البنية التحتية من موانئ وخطوط أنابيب بالإضافة إلى العنصر البشري المدرب في إنتاج الطاقة، مشيرًا إلى أن الدول الرائدة في التعامل مع الهيدروجين هي الدول المنتجة للنفط الأحفوري.
وشرح أن عملية التطور في إنتاج طاقة الهيدروجين تعتمد على التطور في التكنولوجيا المستخدمة، لافتًا إلى وجود عناصر محددة في التقدم، بسبب عدم وجود محللات كهربائية ذات كفاءة عالية.
وأضاف أن كثيرًا من الدول وضعت ميزانيات ضخمة من أجل البحث والتطوير، مؤكدًا أن هناك فرصة كبيرة لأن يدخل استخدام الطاقة الهيدروجينية في الكثير من الصناعات.

المصادر  

“The Hydrogen Expedition” (PDF). يناير 2005. مؤرشف من الأصل (PDF) في 2008-05-27. اطلع عليه بتاريخ 2008-05-09.
• ^ Daedalus or Science and the Future, A paper read to the Heretics, Cambridge, on February 4th, 1923 – Transcript 1993 نسخة محفوظة 16 ديسمبر 2017 على موقع واي باك مشين.
• ^ “Daedalus or Science and the Future, A paper read to the Heretics, Cambridge, on February 4th, 1923 – Transcript 1993”. مؤرشف من الأصل في 2017-11-15. اطلع عليه بتاريخ 2016-01-16.