الحياد الكربوني.. 5 مشروعات عالمية تستخدم الهيدروجين لخفض الانبعاثات (تقرير)

يَعِدُ مستقبل الهيدروجين بتذليل الصعوبات التي يواجهها العالم في عملية إزالة الكربون، ويجعل تحقيق أهداف الحياد الكربوني أمرًا ممكنًا.

ورغم التحديات والتكاليف التي تقف عقبة أمام تعزيز اقتصاد الهيدروجين، فإن هذا الوقود النظيف لديه مرونة كبيرة لاستخدامه في عدد من القطاعات التي يصعب كهربتها.

وأثبت الهيدروجين ذلك في الوقت الحالي، مع تجارب ناجحة في عدد من الدول من شأنها أن تسهم في تحقيق الحياد الكربوني، يستعرضها منتدى الطاقة الدولي في تقرير حديث.

إزالة الكربون من صناعة الصلب في إيطاليا

استخدم مصنع شركة جيفا (GIVA) لصناعة الصلب في إيطاليا الهيدروجين في أفران الصهر، من خلال مزجه بنسبة 30% مع الغاز الطبيعي، إذ إن إدخال مزيج الهيدروجين إلى مصانع الصلب الـ3 التابعة للشركة يمكنه تفادي انبعاثات ثاني أكسيد الكربون تقارب 16.5 ألف طن سنويًا.

ووفقًا للشريك الرئيس للشركة الإيطالية، شركة سنام (Snam)، لم يتطلب المزيج الجديد إدخال أيّ تعديلات على المصنع، ولم يكن له تأثير في المعدّات أو المنتج النهائي.

ويعدّ ذلك خطوة على أرض الواقع، من شأن انتشارها أن يعزز عملية إزالة الكربون من صناعة الحديد والصلب، التي تطلق 2 طنًّا من الكربون جراء إنتاج كل طن.

ويؤدي استبدال الهيدروجين بالوقود الأحفوري في أفران الصهر بشكل كلي أو جزئي، إلى إزالة الكربون من صناعة الحديد، مع إطلاق الهيدروجين فقط لبخار الماء بصفته منتجًا ثانويًا.

وفي عام 2020، استخدمت الشركات على مستوى العالم 5 ملايين طن من الهيدروجين في صناعة الصلب على مستوى العالم، مع نمو متوقع جراء المشروعات التجريبية، كما هي الحال في النمسا وألمانيا والسويد.

تخزين الكهرباء في تشيلي

يوفر الهيدروجين -أيضًا- فرصًا واعدة لتخزين الكهرباء الفائضة من المصادر المتجددة، لاستخدامه حسب الحاجة وضمان موثوقية شبكات الكهرباء؛ نظرًا للطبيعة المتقطعة لهذه المصادر.

وفي أوقات وجود هذا الفائض، تُستخدم مصادر الطاقة المتجددة الرخيصة لإنتاج الهيدروجين الأخضر عن طريق التحليل الكهربائي للماء، ويمكن بعد ذلك استخدام الهيدروجين لتخزين الكهرباء لاستعمالها وقت العجز.

وتجري مشروعات تجريبية لتخزين الكهرباء على هيئة هيدروجين في أستراليا واليابان والاتحاد الأوروبي، كما تُجري شركة توزيع الكهرباء والغاز إنيل مشروعًا تجريبًا في تشيلي منذ عام 2017، من خلال تدشين أول مصنع تجريبي على نطاق صناعي في البلاد لإنتاج الهيدروجين الأخضر.

إحياء المجتمعات الصناعية في ألمانيا

يُصاحب تحول الطاقة مخاوف كبيرة من فقدان ملايين الوظائف جراء إغلاق المصانع العاملة بالوقود الأحفوري، رغم أن الطاقة المتجددة تعد بتوفير الكثير من فرص العمل.

وبفضل استخداماته في العديد من القطاعات، فإن للهيدروجين القدرة على إحياء مناطق ومجتمعات بأكملها عرضة للخطر، جراء تراجع العمليات الصناعية التقليدية كثيفة الكربون.

وعلى سبيل المثال، مشروع الرور في ألمانيا، والذي يهدف إلى بناء اقتصاد الهيدروجين متعدد القطاعات في منطقة الرور المكتظة بالسكان في شمال الراين-وستفاليا، والتي تقع في قلب الصناعات الثقيلة المتدهورة في البلاد.

ويهدف المشروع، الذي يجمع بين 8 منظمات تغطي مجالات الطاقة والنقل والإسكان والبحث، إلى إدارة الطلب على الهيدروجين ووارداته، وقدرة الطاقة المتجددة، على أن تُستخدم هذه المعلومات لتحديد البنية التحتية اللازمة للهيدروجين.

ومن المتوقع بدء تشغيل المصنع، البالغة سعته 1.25 ميغاواط، في الربع الثاني هذا العام، عن طريق إنتاج الهيدروجين من خلال المحلل الكهربائي، الذي يعمل بطاقة الرياح، بحسب منتدى الطاقة الدولي.

الاستفادة من البنية التحتية في بريطانيا

أحد عوامل الجذب للهيدروجين هو قابلية استخدامه في البنية التحتية لنقل وتوزيع الغاز الطبيعي، وهذا ما تستند إليه صناعة الغاز لتبرير ضخّ استثمارات جديدة، رغم دعوات وقف تمويل مشروعات الوقود الأحفوري.

وفي المملكة المتحدة، فإن مشروع هيديبلوي (HyDeploy) يمزج الهيدروجين بالغاز الطبيعي بنسبة تصل إلى 20% لتوفير التدفئة لنحو 100 منزل و30 مبنى بجامعة كيلي على مدار 18 شهرًا حتى نهاية العام الماضي.

ولم يكن هناك أيّ ضرر لنظام الغاز الحالي أو الأجهزة، وكذلك دون الحاجة لإجراء تعديلات على أجهزة المستخدمين النهائيين، إلّا تغييرات طفيفة لتكييف البنية التحتية، كما نقل تقرير منتدى الطاقة الدولي.

وانتقل المشروع منذ ذلك الحين إلى مشروع تجريبي أكبر بالقرب من جيتسهيد -إحدى مدن إنجلترا- من أجل تزويد 688 منزلًا ومدرسة وبعض الشركات بمزيج يصل إلى 20% من الهيدروجين.

تشغيل وسائل النقل العامّ في كوريا الجنوبية

رغم زخم السيارات الكهربائية، التي وصلت مبيعاتها إلى 18 ألف وحدة في اليوم، وتراجع حصة مركبات البنزين، فإن وسائل النقل الأخرى تواجه صعوبة في خفض الانبعاثات.

وتقدّر الوكالة الدولية للطاقة المتجددة (آيرينا) أن قطاع النقل، الذي يمثّل عقبة أمام عملية إزالة الكربون، سيكون ثاني أكبر مستخدم للهيدروجين المتجدد بحلول عام 2050.

ومن المرجح أن تكون المركبات التي تعمل بالهيدروجين أكثر أهمية لقطاعي الشحن والطيران، اللذين يصعب كهربتهما، فضلًا عن وسائل النقل الجماعي التي ستواجه تحدّيات لدى استخدام البطاريات الكهربائية.

وتعدّ العاصمة الكورية الجنوبية، سول، واحدة من عدّة مدن أقبلت على تشغيل حافلات الهيدروجين، بدءًا من بعض خطوط الحافلات في ديسمبر/كانون الأول 2020.

موضوعات متعلقة..

• فورتسكو الأسترالية تبني مصنعًا للهيدروجين الأخضر بقيمة مليار دولار
  
• الكهرباء ليست الحل الوحيد.. بدائل عديدة لإزالة الكربون من قطاع النقل (تقرير)

اقرأ أيضًا..

• الصين تتجاهل دعوات أميركا وتزيد الواردات لدعم احتياطي النفط الإستراتيجي
• حرائق آبار النفط.. أزمة بيئية واقتصادية لا تزال تؤرّق الكويت (فيديو)