كيف يصبح الهيدروجين عنصرًا فاعلًا في إزالة الكربون؟ (تقرير)

يتزايد الحديث عن أهمية الهيدروجين النظيف في إزالة الكربون من القطاعات المستعصية بصفة خاصة، لكن على أرض الواقع ما يزال أمامه الكثير حتى يؤدي دورًا حاسمًا في نظام الطاقة العالمي.

ويمكن للهيدروجين أن يؤدي دورًا رئيسًا في إزالة الكربون من نظام الطاقة العالمي، لكن التوسع سيتطلب استثمارات ضخمة عبر سلسلة التوريد ودعمًا حكوميًا، وفقًا لتقرير جديد نشره منتدى الطاقة الدولي.

وبصفة خاصة، من المتوقع أن يقدم الهيدروجين دورًا مهمًا في القطاعات التي لا تعمل فيها الكهرباء، مثل الصناعات الثقيلة، والنقل البري الثقيل والشحن، وفقًا للتقرير الذي اطلعت عليه وحدة أبحاث الطاقة.

ووجد التقرير أن سوق الهيدروجين لا تزال في مهدها، وأن التطوير مطلوب عبر سلسلة التوريد بأكملها.

الطلب على الهيدروجين

بلغ إجمالي الاستهلاك العالمي للهيدروجين 89 مليون طن سنويًا في عام 2020، ليمثل 1% فقط من مزيج الطاقة عالميًا، رغم زيادته بنسبة 53% خلال الـ20 عامًا الماضية.

ومن حيث القطاعات يمثّل تكرير النفط 42% من إجمالي الاستهلاك العالمي للهيدروجين، في حين تُعدّ الصين أكبر دول العالم استهلاكًا بنحو 25% (23.9 مليون طن) من الإجمالي.

وبحسب التقرير، من المتوقع ارتفاع الطلب العالمي على الهيدروجين إلى 567 مليون طن سنويًا بحلول 2050، في سيناريو التوقعات المرتفعة.

أما في سيناريو التقديرات المنخفضة، فقد يصل الاستهلاك العالمي إلى 159 مليون طن بحلول منتصف القرن، ما يعني وجود فجوة 418 مليون طن سنويًا بين التوقعات المنخفضة والمرتفعة.

وتسارع الاهتمام بالهيدروجين في السنوات الـ5 الماضية، بعدما أصبحت أهداف إزالة الكربون على رأس أولويات الحكومة؛ إذ توجد أكثر من 50 دولة قد طورت -أو هي في طور الإعداد- إستراتيجية وطنية للهيدروجين.

وشهد العامان الماضيان إعلان أكثر من 500 مشروع كبير الحجم للهيدروجين؛ نصفها خلال الشهور الـ12 المنتهية في أبريل/نيسان الماضي.

ومؤخرًا، رفع الاتحاد الأوروبي هدف إمدادات الهيدروجين منخفض الكربون 4 مرات لعام 2030 من 5.6 إلى 20.6 مليون طن سنويًا، وهو بمثابة جزء من إستراتيجية ريباور إي يو (REPowerEU) لتقليل الاعتماد على الطاقة الروسية.

ما الذي سيحد الدور المستقبلي للهيدروجين؟

للهيدروجين سمات تجعله ناقلًا جذابًا للطاقة، إلا أن هناك قيودًا على ذلك قد تحدّ من نمو الدور المتوقع له في خطط تحول الطاقة.

ويدعو منتدى الطاقة الدولي إلى ضرورة خفض التكاليف أكثر وتوسيع البنية التحتية، مع الإشارة إلى أن الإنفاق العالمي على الهيدروجين تراجع 35% بين عامي 2008 و2018.

ويرى التقرير -الذي اطلعت عليه وحدة أبحاث الطاقة- أن التكلفة الحالية للهيدروجين أمام عدة تحديات، الأول: الهيدروجين باهظ الثمن على أساس محتوى الطاقة، كما أن إنتاجه من الكهرباء المتجددة (بين 3 و8 دولارات/كيلوغرام) حاليًا أعلى بكثير من الوقود الأحفوري (بين 0.5 و1.7 دولارًا) والمنتج من الغاز الطبيعي مع استخدام تقنية احتجاز الكربون (بين 1 و2 دولار).

أما التحدي الثاني للهيدروجين فهو أن محتوى الطاقة لديه أقل بكثير من أنواع الوقود والطاقة الأخرى، كما يتمثل التحدي الثالث في أن إنتاجه يتطلب كميات كبيرة من الطاقة.

والتحدي الرابع هو عدم وجود البنية التحتية اللازمة ونقص سعة احتجاز الكربون والمعادن المهمة، ويتطلب ذلك استثمارات ضخمة، ولكن سيريد الممولون مشتريًا مضمونًا في البداية، وهنا تظهر مشكلة "الدجاجة والبيضة".

بينما تتمثّل العقبة الخامسة أمام الهيدروجين في القبول العام والسلامة؛ كونه قابلًا للاشتعال والتسرب.

كيف يواجه العالم التحديات؟

يرى منتدى الطاقة الدولي أن هناك حلولًا ومفاتيح للنجاح، أهمها:

أولًا، إنشاء سوق هيدروجين عالمية عبر توسيع سلاسل إمداد جديدة.

ثانيًا، يحتاج الهيدروجين الانتقال من الأسواق المحلية إلى العالمية، إذ كانت أول شحنة من الغاز الطبيعي المسال عام 1959، وأصبح يرتكز على عقود طويلة الأجل، ولم تصبح السوق أكثر سيولة مع عمليات شراء فورية سوى في العقد الماضي.

وبالمثل، من المرجح أن يستغرق اقتصاد الهيدروجين عقودًا ليتطور من نقطة محلية إلى سوق عالمية، لكن وتيرة التنمية ستختلف باختلاف المناطق والقطاعات.

ثالثًا، توفير مصادر الطاقة منخفضة التكلفة لتعزيز مراكز الإنتاج للهيدروجين وكذلك التكنولوجيا والقدرة التصنيعية وتكاليف المدخلات.

رابعًا، توسيع بنية تحتية جديدة لنقل الهيدروجين، مع إمكان مزجه في تدفقات الغاز الطبيعي الحالية من حيث المبدأ.

خامسًا، تطوير سعة التخزين أمر ضروري لتعزيز أمن الإمداد، فرغم أن التخزين الحالي للهيدروجين محدود من الناحية العملية، فإن أهميته ستزداد، لدعم الموثوقية في ظل الطبيعة المتقطعة للطاقة المتجددة.

سادسًا، دعم الشراكات الدولية، لأن تطوير سوق عالمية لتجارة الهيدروجين تتطلب حوارًا وتعاونًا دوليين، عبر الحدود والمناطق والقطاعيْن العام والخاص.

موضوعات متعلقة..

• الهيدروجين منخفض الكربون.. السعودية والمغرب ومصر أبرز اللاعبين عربيًا
• 4 طرق لنقل الهيدروجين بعد إعلان المغرب والجزائر خطوة عالمية

اقرأ أيضًا..

• قطر.. إنتاج الغاز الطبيعي المسال يتراجع رغم ارتفاع الطلب وسط أزمة طاقة
• النفط الأذربيجاني أبرز المستفيدين من الحرب الروسية الأوكرانية