الهيدروجين.. هل يكون الحل السحري لخفض انبعاثات الكربون حول العالم؟

قرر مصنع للمعكرونة في منطقة ريفية إيطالية الاعتماد على مزيج من الهيدروجين والغاز الطبيعي في صناعة منتجاته، وذلك في الوقت الذي تحاول فيه روما ودول حول العالم خفض انبعاثات الكربون لمواجهة التغيرات المناخية، وتناولت "فاينانشيال تايمز" في تقرير مدى فاعلية الهيدروجين كمصدر طاقة نظيف.

واعتبرت شركات وعلماء الهيدروجين بديلاً محتملاً لمصادر وقود أحفوري كالغاز الطبيعي والتي تنتج انبعاثات ثاني أكسيد الكربون عند حرقها وتتسبب في تفاقم أزمة التغيرات المناخية.

هل ينجح الهيدروجين؟

- تحاول العديد من الحكومات والشركات حول العالم بذل المزيد من الجهود هذا العام للتحقق في مدى فاعلية الهيدروجين في خفض انبعاثات الكربون بقطاعات حيوية في الاقتصاد العالمي من الصناعة والطاقة إلى الشحن والنقل.

- وصفت وكالة الطاقة الدولية 2019 بأنه عام الزخم غير المسبوق في اختبار الهيدروجين كمصدر نظيف للطاقة مشيرة إلى أنه تم صياغة خمسين وثيقة سياسية وأهداف لتجربته عالمياً، كما اعتبره مسؤولون في "تويوتا" أنه سيغير من قواعد اللعبة في اتفاق "باريس" للتغيرات المناخية.

- ورغم أن اعتماد مصنع المعكرونة الإيطالي على الهيدروجين كوقود لم تتجاوز 5%، إلا أنها كانت تجربة تعد الأولى من نوعها في أوروبا وخطوة  نحو استخدام صناعات مختلفة للهيدروجين، كما أن منشآت مختلفة للطاقة في القارة العجوز تبحث مشروعات مستقبلية على أمل أن يكون بديلاً للغاز الطبيعي يوماً ما.

- من بين الشركات التي تخطط لإطلاق مشروعات مستقبلية لاستخدام الهيدروجين كبديل نظيف للطاقة "إكوينور" النرويجية و"فاتنفول" السويدية و"ميتسوبيشي هيتاشي" اليابانية وحتى "تويوتا".

- بالنسبة للهيدروجين، يمكن إنتاجه من الوقود الأحفوري في الأساس، ويمكن أن يكون حلاً سحرياً في أيدي حكومات تسعى لمعالجة الاحتباس الحراري، كما تراه شركات الشحن حلاً محتملاً لصناعة مثل الشحن وأيضا للسيارات الكهربائية.

تجارب سابقة

- ليس العصر الحديث من تنسب إليه التجارب الأولية في استخدام الهيدروجين كمصدر للطاقة، فقد كانت هناك محاولات سابقة في سبعينيات وتسعينيات القرن الماضي ومطلع الألفية الحالية، ولكن كلها فشلت في إحداث انطلاقة حقيقية لهذا الوقود النظيف.

- أنتجت "جنرال موتورز" سيارة تعمل بالهيدروجين عام 1966 كما أنتجت "تويوتا موتور" ما يقرب من 11.2 ألف سيارة تعمل بخلايا وقود الهيدروجين عام 2018، وهو عدد قليل مقارنة بالعدد الهائل من السيارات العاملة ببطاريات كهربائية ومحركات هجينة.

- ربما تم احتواء التجارب السابقة في استخدام الهيدروجين كوقود لأنها كانت تتم في أوقات تشهد تراجعاً في أسعار النفط مما قلل حماسة الشركات للاستثمار والإنفاق على تكنولوجيا وقود الهيدروجين الذي يثير الجدل بسبب تكلفته المرتفعة.

- تأمل الشركات الساعية لاستخدام الهيدروجين كوقود نظيف إلى زيادة التجارب وبدء انطلاقة حقيقية يستخدم فيها هذا المصدر في تشغيل سفن ومواقد ومولدات للطاقة وكمخزن للكهرباء الفائضة من مصادر متجددة كتوربينات الرياح وخلايا الطاقة الشمسية.

- سيكون الأثر الفوري لاستخدام الهيدروجين كمصدر للطاقة هو خفض انبعاثات الكربون من عالمنا، ولكن الغرض الأوسع نطاقاً يكمن في استكشافه كمصدر نظيف ومتجدد يعول عليه في توليد الكهرباء وتخزينها.

التكلفة

- قدرت شركة هولندية تكلفة بناء منشأة لإنتاج الهيدروجين لاستخدامه كمصدر للوقود وتخزينه ونقله بأكثر من مليار يورو (أكثر من 1.1 مليار دولار) وسط توقعات باتخاذ القرار النهائي عام 2022 بعد الحصول على موافقة الحكومة.

- في هذه التجربة، سيتم إنتاج الهيدروجين من الغاز الطبيعي في هولندا لتكون مجرد بداية مع الأخذ في الاعتبار أن الهيدروجين يتم توليده بالفعل من الوقود الأحفوري بمعدل سبعين مليون طن سنوياً بهدف إنتاج أسمدة واستخدامه في مصافي تكرير النفط، وهي أنشطة ملوثة للبيئة بشكل كبير.

- ذكرت وكالة الطاقة الدولية أن أنشطة توليد الهيدروجين من مصادر وقود أحفوري تتسبب في انبعاثات كربونية تقدر بـ830 مليون طن سنوياً، وهو ما يعادل انبعاثات كربونية من المملكة المتحدة وإندونيسيا مجتمعتين.

- من أجل استخراج هيدروجين نظيف، يجب استخراجه من الانبعاثات الكربونية ثم إعادة تدويره ومعالجته وتخزينه، وبالطبع، في هذه الحالة، ستكون التكلفة الباهظة هي التحدي الأكبر أمام المستثمرين والحكومات فضلا عن وجود تحديات أخرى كتكنولوجيا التخزين.

- تعترف شركات بأن مشروعاتها الأولية في توليد هيدروجين نظيف تتطلب تمويلات حكومية، كما أن انخفاض تكلفة تكنولوجيا مصادر متجددة أخرى كالطاقة الشمسية وتوربينات الرياح تجعل الهيدروجين أقل تنافسية.

- لكن بوجه عام، وبمرور الوقت، ستنخفض التكلفة بالنسبة للهيدروجين على غرار ما حدث مع مصادر الطاقة المتجددة الأخرى التي كانت باهظة التكلفة في البداية، وسوف تسير دول على خطى فرنسا والنرويج والسويد وبريطانيا في تبني أهداف خلو صناعاتها من انبعاثات الكربون، والبحث عن بدائل أخرى نظيفة ليكون الهيدروجين على رأسها.