الثلاثاء, يونيو 25, 2024
نموذج أوليّ لمكدس المحلل الكهربائيّ للهيدروجين الكهربائيّ المستخدم لتقسيم الماء يحمله كبير مسؤوليّ التكنولوجيا ديف إيجلشام. صورة من تقرير صحيفة وول ستريت جورنال.

تقنيّة تعد بحقبة مزدهرة لإنتاج الهيدروجين الأخضر.​

5 أكتوبر/تشرين الأول 2023

رغيد عودة

أعلن الرئيس الأمريكيّ جو بايدن يوم الجمعة عن المستفيدين من 7 مليارات دولار من المنح الفيدراليّة، تنفق عبر 16 ولاية لتطوير سبعة مراكز إقليميّة لإنتاج وتخزين الهيدروجين، مما يعزز جزءًا رئيسيًا من خطة لإزالة الكربون من الاقتصاد الأمريكيّ.

 

وصف مسؤولون في إدارة برنامج مشروع المنح كأحد أكبر الاستثمارات على الإطلاق في التصنيع الوقود النظيف في الولايات المتحدة. ومن المتوقع أن تجمع المنح ما يزيد عن 40 مليار دولار من الاستثمارات قطاع الخاصة فقط، وتولد عشرات الآلاف من فرص العمل وتخلق اقتصادًا وطنيًا للهيدروجين.

لكن اللاعبين والمستثمرين في صناعة الهيدروجين في الولايات المتحدة ينتظرون أيضًا توجيهات من وزارة الخزانة حول كيفية الوصول إلى الإعانات الإضافيّة التي أنشأها قانون خفض التضخم العام الماضي. ومن المتوقع أن يتم تطبيق هذه القواعد في نهاية هذا العام. ويريد أنصار البيئة أن تشترط وزارة الخزانة أنّ تذهب الإعفاءات الضريبيّة، التي تصل قيمتها إلى 100 مليار دولار، فقط إلى منتجي الهيدروجين الذين يستخدمون مصادر جديدة للكهرباء النظيفة بدلاً من استغلال الطاقة الموجودة بالفعل في الشبكة.

يتم إنتاج الهيدروجين عن طريق التحليل الكهربائيّ للمياه، ويمكن اعتبار الوقود نظيفًا أو منخفض الانبعاثات، إذا تم إنتاجه باستخدام الطاقة المتجددة أو الطاقة النوويّة أو الغاز الطبيعيّ مع إرفاق تكنولوجيا احتجاز الكربون.

صور صحيفة وول ستريت جورنال/WSJ

يهدف تمويل ما يسمى بمراكز الهيدروجين، حيث يمكن إنتاج غاز الهيدروجين واستخدامه، إلى تسليط الضوء على إمكانات الوقود الصديق للبيئة لتوفير طاقة خاليّة من الكربون لتشغيل المصانع ومحطات الطاقة. وفي حين لا يتم إنتاج الهيدروجين حاليًا تقريبًا في الولايات المتحدة، فإن هذا الرقم قد يرتفع إلى 10 ملايين طن بحلول عام 2030، وفقًا لتقرير صدر في وقت سابق من هذا العام عن وزارة الطاقة الأمريكيّة.

 

وفي الأسبوع الماضي، نشرت صحيفة وول ستريت جورنال تقريرًا أنّ شركة ناشئة كشفت النقاب عن تقنيّة تحليل الكهربائيّة لإنتاج الهدروجين، فيما تخطط شركة الهيدروجين الكهربائيّة لبيع محللات كهربائيّة أرخص لمنتجيّ الهيدروجين تمامًا مثلما يبيع مصنعو الألواح الشمسيّة لعملائهم. حيث يستطيع هذا الجهاز سحب الهيدروجين النقيّ من المياه، واستخلص مالك هذا المشروع الفكرة من جهاز سحب الأوكسجين من مياه البحر في الغواصات، وتهدف الشركة إلى خفض تكلفة إنتاج الهيدروجين.

 

في جهاز تحليل الكهربائيّة يتحرك الماء الساخن أفقيًا عبر نتوءات وقنوات في ألواح مكدسة مصممة خصيصًا، لتعمل الأغشيّة المغلفة بالمعدن على تقسيم الماء إلى هيدروجين وأكسجين. وينتج عن التفاعل فقاعات الهيدروجين باستخدام هذه الجهاز، والتي يتم تبريدها بعد ذلك. بالتالي يتم تنفيس الأكسجين في الهواء أو إعادة استخدامه.

صور صحيفة وول ستريت جورنال/WSJ

في مسعى عالميّ لإنتاج الطاقة المستدامة والوقود النظيف لاستبدال الاعتماد على وقود الاحفوريّ والنفط والغاز الطبيعيّ، لتحقيق أهدافها في تقليل الانبعاثات الكربونيّة الملوثة، حيث تطمح معظم الدول العالم بتحقيق الحياد الكربونيّ بحلول عام 2050، تماشيًا مع بنود اتفاقيّة باريس للمناخ المُبرمة في عام 2015 والتحول نحو عالم منخفض الانبعاثات الكربونيّة.

 

يعرف وقود الهيدروجين الأخضر والاستثمار في مجال إنتاجه من إجراءات المناخ والحلول لتقليل الانبعاثات الكربونيّة، حيث يستهلك في المركبات الكهربائيّة العاملة بالبطاريات، بينما تسعى شركة إيرباص المصنعة للطائرات لإدخال الطائرات العاملة على الهيدروجين والبطاريات الكهربائيّة في الخدمة بحلول عام 2035. 

في سيناريو الانبعاثات الصافية الصفرية بحلول عام 2050، ترى وكالة الطاقة الدولية أن إمدادات الهيدروجين ستتجاوز الغاز الطبيعي في عام 2045.

يمكن للطائرات التي تعمل بالهيدروجين والبطاريات الكهربائيّة أن تجعل الطيران العالميّ أكثر كفاءة بدءًا من أواخر ثلاثينيات القرن الحالي، ومن الممكن أن تدخل طائرات الهيدروجين السوق في ثلاثينيات القرن الحالي، ثم تتوسع حتى عام 2050، عندما يمكن أن تمثل ما يقرب من ثلث الطلب على الطاقة في قطاع الطيران.  ومع تصميمات الطائرات الحالية، يمكن أن يقتصر مدى طائرات الهيدروجين على ما يصل إلى 2500 كيلومتر. قد تؤدي إعادة تصميم هياكل الطائرات وتكنولوجيا التخزين إلى فتح نطاقات أطول دون تقليل عدد المقاعد المتاحة. إذا دخلت طائرات الهيدروجين السوق حوالي عام 2035 وحققت مدى أطول، فيمكنها الحصول على حصة سوقيّة تصل إلى الثلث بحلول عام 2050. وتنخفض حصة السوق المقدرة إلى 13 بالمائة بحلول عام 2050 إذا دخلت السوق بحلول عام 2040 وحققت نطاقات أقصر فقط. وبافتراض حدوث اختراقات في كيمياء البطاريات، فمن المحتمل أن تتمكن الطائرات التي تعمل بالبطاريات الكهربائيّة من تشغيل الطائرات الإقليمية في رحلات تصل إلى حوالي 1000 كيلومتر بحلول منتصف القرن.

 

بحلول عام 2050، قد يتطلب الطيران الخالي من الانبعاثات كميات متزايدة بشكل كبير من الكهرباء المتجددة والهيدروجين، وسوف تكون هناك حاجة إلى ما يصل إلى 9300 تيراواط/ساعة من القدرة الإنتاجيّة الإضافيّة للكهرباء المتجددة في السيناريو المتفائل. وسيمثل هذا ما يصل إلى 10 في المائة من إنتاج الكهرباء العالميّ الذي يتراوح بين 90.000 و130.000 تيراواط ساعة في عام 2050.

 

وتخطط وزارة الاقتصاد والتجارة والصناعة اليابانية لتخصيص 30.6 مليار ين ياباني (205 مليون دولار) من الأموال العامة لمشاريع الهيدروجين في مجال الطيران. وقال متحدث باسم الوزارة لمجلة pv أنّ ستبدأ الوزارة مشروعًا لتطوير نظام دفع بخلايا الوقود الهيدروجينيّة ونظام إدارة الطاقة لشركة MEA من أجل المزيد من الطائرات الكهربائيّة.

وكالة الطاقة الدولية

ولا شك أنّ مشاريع الهيدروجين قد تتعرض لمخاطر ماليّة مستقبلا، لكن تتسارع دول العالم على البناء والاستثمار في مجال انتاج الهيدروجين النظيف، يُظهر التقييم المحدث النرويجيّ لمشاريع وأهداف الهيدروجين الأخضر أنّ أستراليا والولايات المتحدة وإسبانيا ستقود السوق في نهاية العقد، تليها كندا وتشيلي ومصر وألمانيا والهند والبرازيل والمغرب.

 

وبين التحديات من جهة والاهتمام والطموحات من جهة أخرى، فإنّ سوق الطاقات المتجددة يواجه منافسة قويّة في العالم العربيّ، ويحمل الاستثمار في إنتاج الهيدروجين الأخضر بعد سياسيّ من أجل لعب دور بارز في المستقبل.

 

شركة مصدر وأيما باور تعد من أبرز الشركات الطاقة المتجددة الإماراتيّة، ولدى شركة مصدر التي تأسست عام 2006 مشاريع في أكثر من ٤٠ دولة وفي إنتاج الهيدروجين الأخضر، وبدأت الإمارات العربية المتحدة تنتهج دبلوماسية المناخ، عبر جعل الطاقة أداة حضور دوليّة.

 

AFP

كما اقتحمت شركة مصدر الإماراتيّة، الرائدة عالميًا في مجال الطاقة المتجددة، مجال الوقود الطيران المستدام بالهيدروجين الأخضر، من خلال اتفاقيّات مع شركة الصناعات الفضائيّة والجوية الأوروبيّة إيرباص وشركة بيونغ لدعم قطاع وقود الطيران المستدام في دولة الإمارات والعالم، ودعم الابتكار في هذا المجال.

 

وتسعى دول مثل المغرب ومصر وعمان إلى جانب الإمارات العربيّة المتحدة لجلب استثمارات في قطاع إنتاج الهيدروجين الأخضر، حيث يشهد تنافسًا في هذا القطاع على الصعيد العالميّ، ويخلق تعاون وتنسيقًا بين هذه الدول العربيّة. والدول المرشحة ايضًا عربيًا لإنتاج الهيدروجين هي قطر والمملكة العربيّة السعوديّة والجزائر. 

في التحديات لجلب الاستثمار، ولإنجاح الاستثمار في الهيدروجين الأخضر، تحتاج الحكومات إلى مشاريع التمويل وإعادة هيكلة الكهرباء، كما لا مفر من سياسات دعم الهيدروجين حتى تصبح أسعاره مناسبة للمستهلكين، بينما تخطط الولايات المتحدة الأمريكيّة لخفض سعر الهيدروجين إلى دولار واحد لكل كيلوغرام خلال 10 أعوام القادمة.

 

تستند جميع مشاريع الهيدروجين حول العالم على الدعم الحكوميّ والتسهيلات الضريبيّة، وذلك بسبب تكاليفها الباهظة حيث لا تزال المشاريع الناشئة تتطلع إلى بناء أسواقها العالميّة.

Welcome Back!

Login to your account below

Create New Account!

Fill the forms below to register

Retrieve your password

Please enter your username or email address to reset your password.