طريقة لتدفئة المنازل ستكون أرخص 3 مرات من الهيدروجين الأخضر
محمد عبد السند
رغم الأهمية الكبيرة التي يحظى بها الهيدروجين الأخضر في تسريع إزالة الكربون، وتحول الطاقة، فإن جدوى هذا الوقود تتضاءل كثيرًا عند مقارنته بالمضخات الحرارية، خاصة مع ارتفاع تكلفته.
وتتجلى فائدة تقنية المضخات في أنها خيار مثالي رخيص التكلفة لتدفئة المنازل؛ ما يمنحها القدرة على جعل المنازل وأماكن العمل والبنايات العامة أكثر استدامة عبر تعزيز أمن الطاقة، إلى جانب كون تلك التقنية حلاً سحريًا لإزالة الكربون.
وفي هذا السياق، خلصت نتائج دراسة بحثية إلى أن كلفة استبدال الهيدروجين الأخضر بالغاز الطبيعي في المنازل تزيد بما يتراوح من نحو 2 إلى 3 مرات، عن استبدال المضخات الحرارية الكهربية بالوقود الأحفوري نفسه، حسبما أورد موقع "كلين تكنيكا" المتخصص.
أجرى الدراسة علماء من معهد "إي تي إتش زيوريخ"- المعهد الفيدرالي للتكنولوجيا في زيوريخ، وهو أحد أبرز مؤسسات سويسرا العلمية، ونُشرت نتائجها في دورية "إنرجي كونفيرجن أند مانجمنت".
وركّزت الدراسة على الدول الأعضاء الـ27 في الاتحاد الأوروبي والمملكة المتحدة، وفق ما رصدته منصة الطاقة المتخصصة.
المضخات الحرارية
أخذت الدراسة في الحسبان -أيضًا- "الهيدروجين الأزرق" الذي يعدّ هو الآخر أعلى ثمنًا من المضخات الحرارية الكهربائية، قائلة، إن الأخيرة هي الحلول الوحيدة منخفضة التكلفة، وكذلك الأقل ضررًا للبيئة.
ونظر العلماء إلى إجمالي 13 سيناريو مختلفًا، تمتد أحداثها –افتراضيًا- حتى عام 2040.
وعلاوة على ذلك، أفاد مؤلفو الدراسة أن الهيدروجين الأزرق لا يتمتع حتى بخاصية انعدام الانبعاثات الكربونية، أو حتى كونه مستدامًا بصورة كاملة.
ويوضح التصميم التالي -الذي أعدّته منصة الطاقة المتخصصة- المحطة الكهروضوئية بإضافة خزان الهيدروجين:
ولذا، فإنه، وإضافةً لكونه مرتفع التكلفة (وإن كان أقلّ ثمنًا من الهيدروجين الأخضر)، لا يمكن استبدال الهيدروجين الأزرق بالغاز الطبيعي في المنازل، وفق بيانات طالعتها منصة الطاقة.
وتوصلت الدراسة إلى أن التحول لاستعمال المضخات الحرارية هو الخيار الأوحد الذي يُظهر كفاءة عالية وكافية في هذا الخصوص، إلى جانب كونها منخفضة التكلفة.
تكلفة إنتاج الهيدروجين الأزرق
تضع التقديرات كلفة إنتاج الهيدروجين الأزرق عند نطاق يتراوح بين 1.5 دولارًا إلى 3 دولارات لكل كيلوغرام، بينما تتراوح تكلفة الهيدروجين الأخضر بين 3 دولارات و6 دولارات للكيلوغرام.
وبالنظر إلى أن مصادر الطاقة المتجددة صارت أرخص ثمنًا وأكثر انتشارًا، فمن المتوقع أن يعزّز الهيدروجين الأخضر قدرته التنافسية من حيث التكلفة، ومن ثم ستتعزز حصّته في السوق بالتبعية.
ووفقًا لتوقعات المحللين، ستهبط تكلفة إنتاج الهيدروجين الأخضر بنحو 50% بحلول نهاية العقد الجاري ( 2030)؛ ما يعزز قدرة هذا الوقود النظيف على المنافسة مع التكلفة الحالية للهيدروجين الأزرق، وفق ما أورده موقع مجلة أوفشور إنرجي ديجيتال.
لكن، في كل الأحوال، يظل الهيدروجين مصدرًا لا غنى عنه في تحول الطاقة، بالنظر إلى أنه يعدّ مصدرًا للكهرباء النظيفة ويصلح لاستعمالات عدّة، كما أن له دورًا لا يُستهان به في خفض انبعاثات غازات الدفيئة، واستدامة مستقبل الطاقة.
الوقود الأحفوري
قال أحد معدّي الدراسة -ويُدعى كاربون بريف-: "معظم التدفئة في المنازل الأوروبية تتأتى من استعمال الوقود الأحفوري؛ ما يعني أن التسخين في المنازل يكون مسؤولًا عن نحو 13% من انبعاثات غازات الدفيئة في كل من أوروبا والمملكة المتحدة".
وأضاف أن العديد من الدول الأعضاء في الاتحاد الأوروبي والمملكة المتحدة –حتى الآن- أعلن مواعيد للتخلص التدريجي من تركيب الغلايات التي تعمل بالوقود الأحفوري.
وتابع: "واستجابة منها للصعود في أسعار الغاز، اقترحت المفوضية الأوروبية -الذراع التنفيذية للاتحاد الأوروبي- فرض حظر على أنظمة التدفئة الجديدة التي تعمل فقط بالوقود الأحفوري، بحلول عام 2029".
المضخات الحل الأمثل للتسخين المنزلي
قال بريف، إنه، مع النتائج التي تمخضت عنها الدراسة المذكورة، توصلت أبحاث أخرى عديدة إلى أن المضخات الحرارية هي الحل المهم لأغراض التدفئة في المنازل.
وأجريت تلك الدراسات من قبل وكالة الطاقة الدولية، وجامعة مانشستر، وأكثر من 30 دراسة أخرى، وفق ما أشار إليه مدير البرامج الأوروبية في مشروع المساعدة التنظيمية جان روزينو.
ولم تكشف دراسة مستقلة واحدة عن نتائج تشير إلى تنافسية تكلفة الهيدروجين الأخضر مع غيرها من أنواع الوقود النظيف الأخرى، بحسب ما ورد في مقالة بحثية أعدها روزينو، واطّلعت منها منصة الطاقة المتخصصة.
أرخص خيار للتدفئة
أوضح تقرير صادر مؤخرًا عن المنتدى الاقتصادي العالمي أن المضخات الحرارية لديها القدرة على تعزيز الاستدامة في المنازل وأماكن العمل والبنايات العامة، مع زيادة أمن الطاقة، مشيرًا إلى أنها تمضي في المسار الذي يقودها لأن تصير خيار التدفئة الأرخص، مقارنة بأسعار الطاقة المرتفعة.
وعلاوة على ذلك، تستطيع المضخات الحرارية أن تقلّص من الانبعاثات الكربونية بواقع 500 مليون طن بحلول نهاية العقد الجاري (2030)، بالنظر إلى أنها تحلّ محلّ الغاز والنفط والفحم، بحسب ما ورد في تقرير المنتدى الاقتصادي العالمي، واطّلعت عليه منصة الطاقة المتخصصة.
وتبرز أوروبا مستفيدة من تقنية المضخات الحرارية، إذ يمكن للأخيرة تقليل الحاجة إلى واردات الغاز بواقع 21 مليار متر مكعب، أي بنحو 15% من استهلاك المجموعة للغاز الروسي.
ووفقًا لما ورد في التقرير، ترى وكالة الطاقة الدولية أن تشغيل المضخات الحرارية أرخص ثمنًا من الغلايات التقليدية، لكن ارتفاع التكلفة الأولية يحول دون شراء بعضهم مضخة حرارية.
تنامي الطلب العالمي
بتقريرها الصادر في 11 أغسطس/آب (2022)، توقعت "ريستاد إنرجي"، رائدة أبحاث الطاقة، أن يلامس الطلب العالمي على المضخات الحرارية 1.5 مليار وحدة، بارتفاع قدره 8 مرات عن المستوى المرصود في عام 2020، وبواقع 190 مليونًا.
وتتزامن تلك البيانات مع توقعات بارتفاع عدد المضخات الحرارية في العالم إلى 450 مليون وحدة في عام 2030، بارتفاع 2.5 مرة عن المستوى الحالي، بحسب التقرير الذي طالعته منصة الطاقة المتخصصة.
وتتمتع المضخات الحرارية بقدر كبير من مرونة كفاءة الطاقة؛ ما يُعزز دورها الفاعل في إزالة الكربون، لاسيما أن التدفئة السكنية تمثّل نحو 10% من الطلب العالمي على الطاقة.
ولعل هذا ما يدفع أوروبا، على وجه خاص، إلى تعزيز دور المضخات الحرارية، بُغية تقليص الانبعاثات وترسيخ أمن الطاقة، خصوصًا في أعقاب الحرب الروسية الأوكرانية.
وبذلك تتوقع دراسة أجرتها شركة الأبحاث العالمية "وود ماكنزي" أن يصل عدد تركيبات المضخات الحرارية إلى 45 مليون وحدة بحلول عام 2030.
موضوعات متعلقة..
- المضخات الحرارية الهوائية لتسخين المياه توفر الكهرباء بنسبة 70%
- الطلب العالمي على المضخات الحرارية قد يتجاوز 1.5 مليار وحدة بحلول 2050
- بريطانيا تستبدل المضخات الحرارية بغلايات الغاز لمواجهة ارتفاع الأسعار
اقرأ أيضًا..
- حقل غاز أنشوا المغربي يشهد تطورات مهمة لبدء الإنتاج.. ورقم ضخم محتمل
- مشهد يحبس الأنفاس خلال نقل شفرة توربين رياح تزن 19 طنًا (فيديو)
- عام على الغزو الروسي لأوكرانيا.. دبابات موسكو تقلب موازين الطاقة (تغطية خاصة)
