الأمونيا.. دور مهم في تجارة الهيدروجين العالمية لا يخلو من التحديات (تقرير)
وحدة أبحاث الطاقة - أحمد شوقي
تهيمن الأمونيا منخفضة الكربون على طفرة المشروعات الهادفة إلى تصدير الهيدروجين، بصفتها ناقلًا لهذا الوقود، لكن تعزيز استخدامها في هذا الصدد يواجه تحديات.
ومع الاتجاه العالمي لتعزيز دور الهيدروجين الأزرق والأخضر في خفض انبعاثات الكربون، تُظهر الأمونيا مرونة كبيرة في تسهيل نقل الهيدروجين وتخزينه، بالإضافة إلى مزايا الهيدروجين في حد ذاته.
وبحسب تقرير حديث لشركة الأبحاث وود ماكنزي، فإن أكثر من 85% من مشروعات توريد الهيدروجين العالمية، التي يزيد عددها على 100 مشروع، تدمج الأمونيا والهيدروجين.
ويعني ذلك أن المشروعات تستهدف هذا الغاز ذا الرائحة القوية للتصدير، على حين يكون الهيدروجين مخصصًا للأسواق المحلية إلى حد كبير.
وتتمتع الأمونيا بـ3 مزايا تجعلها مفضلة -حاليًا- لتصدير الهيدروجين؛ وهي: كثافة الطاقة، وجاهزة التكنولوجيا المثبتة وسلاسل التوريد الحالية، والقدرة على دفع عملية إزالة الكربون في حد ذاتها.
ويمكن التعرف على زخم مشروعات الهيدروجين حول العالم في 2021، من خلال الاطلاع على التقرير الذي أعدته وحدة أبحاث الطاقة ضمن حصاد الطاقة السنوي.
كثافة الطاقة
يُعدّ تخزين الهيدروجين ونقله بكميات كبيرة أمرًا صعبًا ومكلفًا، على حين توفر الأمونيا حلًا أسهل وأرخص في هاتين العمليتين، بالإضافة إلى مرونتها من ناحية إمكان تكسيرها لتوفير غاز الهيدروجين عند الحاجة.
وتدعم هذه المزايا كثافة الطاقة المرتفعة بالنسبة إلى الأمونيا، التي تماثل -عند ضغط منخفض نسبيًا- 3 مرات كثافة الهيدروجين المضغوط، ومرة ونصف الهيدروجين السائل
ولذلك، فإن استخدام الأمونيا لتصدير الهيدروجين لمسافات طويلة يتطلب عددًا أقل بكثير من السفن لنقل السعة نفسها، عند المقارنة مع الهيدروجين، الذي يُعدّ حجمه الهائل في درجات الحرارة العادية والضغط العادي، بمثابة التحدي التقني الأكبر أمام تجارته عالميًا.
وتبلغ كثافة الطاقة للأمونيا 12.7 ميغاجول/لتر، مقارنة مع 8.5 ميغاجول/لتر للهيدروجين السائل.
البنية التحتية المثبتة
يُعدّ تصنيع الأمونيا وتخزينها وشحنها صناعة راسخة، إذ تبلغ السوق الحالية للأمونيا 180 مليون طن سنويًا، وتدخل غالبًا في صناعة الأسمدة الزراعية، كما تبلغ التجارة المنقولة بحرًا 20 مليون طن سنويًا، بحسب وود ماكنزي.
وعلى النقيض من ذلك، فإن السفن اللازمة لنقل الهيدروجين المضغوط على نطاق واسع غير متاحة تجاريًا حتى الآن.
وبالنسبة إلى الهيدروجين السائل، فإن قدرة التصنيع المقترحة تتراوح بين 15 و30 ألف طن سنويًا، كما أن السفينة الوحيدة لنقله -قيد الإنشاء من قبل شركة كاواساكي للصناعات الثقيلة- تبلغ سعتها 100 طن.
والميثانول هو أحد مشتقات الهيدروجين المحتملة الأخرى التي يمكن استخدامها بمثابة ناقل للهيدروحين، وكذلك وقود نظيف، لكن كثافته الكربونية تحول دون التوسع في استخدامه، بحسب التقرير.
إزالة الكربون
للأمونيا الخضراء قدرة على دفع إزالة الكربون، ويمكن أن تحل محل الأمونيا الرمادية أو أنواع الوقود الأحفوري الأخرى في القطاعات الحالية، وتوفر نموًا محتملًا في قطاعات جديدة أيضًا.
وتحرص الدول، التي تبتعد عن استخدام الطاقة النووية بصفة خاصة، مثل اليابان وألمانيا، على استخدام الأمونيا في توليد الكهرباء، فيما أعلنت كوريا الجنوبية خططًا لمزج هذا الوقود في مصانعها الحرارية، لتحل محل 20% من استخدامها للفحم، كما يتزايد دورها في قطاع التدفئة.
فضلًا عن ذلك، فإن للأمونيا دورًا في إزالة الكربون من قطاع النقل، خاصة الوسائل، التي يصعب كهربتها، مثل قطاع الشحن البحري.
تحديات كبيرة
رغم كل هذه المزايا السالف ذكرها، فإن الاعتماد واسع النطاق للأمونيا باعتبارها الناقل الأساسي للهيدروجين لأغراض التصدير، لا يخلو من التحديات، وفقًا للتقرير.
ورغم أن كثافة طاقتها أعلى من الهيدروجين السائل، فإنها جزء صغير عند المقارنة مع الغاز الطبيعي المسال والبنزين، لذا فإن إنتاجها ونقلها مكلفان، مقارنة مع أنواع الوقود الأحفوري.
كما يُعدّ هذا المركب المكون من ذرة نيتروجين واحدة و3 ذرات هيدروجين، بمثابة مادة كيميائية سامة، وسيؤدي احتمال إطلاقه أو انسكابه إلى تقييد الطلب في الاستخدامات النهائية الناشئة.
وترى وود ماكنزي أنه من غير المحتمل أن تحل الأمونيا محل الهيدروجين وقودًا في جميع القطاعات، مع احتمال ظهور طرق أخرى لنقل الهيدروجين تجاريًا لمسافات طويلة على نطاق واسع، ومن ثم من غير المرجح أن تكون اللعبة النهائية لتجارة الهيدروجين.
ومع ذلك، فإن دور الأمونيا في إزالة الكربون، يجعل من الطبيعي أن تهيمن على الموجة الحالية من مشروعات تصدير الهيدروجين، لكن لتحقيق النجاح، سيحتاج عدد كبير من الموردين المحتملين إلى فهم أفضل للنطاق الحقيقي لسوق الأمونيا منخفضة الكربون في المستقبل، وفقًا للتقرير.
موضوعات متعلقة..
اقرأ أيضًا..
- أسواق النفط في 2021.. ماذا حدث وماذا سيحدث؟
- السيارات الكهربائية في 2021.. سباق عالمي والمبيعات تفوق التوقعات
- تغير المناخ في 2021.. تداعيات ملموسة وتعهدات غير كافية
