قطاع الكهرباء في اليابان يشهد زيادة ضئيلة بحرق الهيدروجين والأمونيا

يسعى قطاع الكهرباء في اليابان لاستعمال وقود منخفض أو منعدم الانبعاثات، مثل الهيدروجين والأمونيا؛ من أجل خفض الانبعاثات المسببة لظاهرة الاحتباس الحراري بنسبة 46% مقارنة بمستويات عام 2014-2013، وصولًا إلى تحقيق هدف الحياد الكربوني بحلول عام 2050، امتثالًا لاتفاق باريس للمناخ المُبرم في عام 2015.

وفي هذا الصدد، تخطط اليابان لحرق وقود الأمونيا والهيدروجين في محطات توليد الكهرباء، بنسبة مجمعة تبلغ 1% بحلول العام المالي الذي يبدأ في أبريل 2030 حتى مارس/آذار 2031.

وتمثّل الخطوة أحد الحلول الرامية إلى خفض الانبعاثات؛ لأن الحرق نفسه لا تنبعث منه غازات ضارة، كما أن الأمونيا أسهل وأرخص وأكثر أمانًا للنقل من الهيدروجين، بحسب التقارير التي رصدتها منصة الطاقة المتخصصة.

ومن المحتمل أن تكون نسبة الأمونيا أعلى من الهيدروجين ضمن نسبة الـ1%، بسبب وفرة مواردها وتطور تقنياتها، حسب تقرير نشرته وكالة "أرغوس ميديا" (argusmedia).

والأمونيا عبارة عن مركّب يتكون من ذرة نيتروجين واحدة و3 ذرّات هيدروجين، وهي غاز ذو رائحة قوية يُستعمَل في صناعة الأسمدة الزراعية والمستحضرات الطبية والنسيج والصناعات المعدنية والمنظّفات المنزلية والمبيدات الحشرية.

الهيدروجين والأمونيا في اليابان

تشجع السلطات شركات الكهرباء لزيادة مزيج الأمونيا والهيدروجين تدريجيًا في محطات التوليد العاملة بالفحم؛ من أجل دعم جهود إزالة الكربون، تحقيقًا لهدف الحياد الكربوني.

ويعدّ الحرق المشترك للهيدروجين والأمونيا بنسبة 1% ضئيلًا، مقارنة بهدف توليد 36 إلى 38% من الكهرباء باستعمال مصادر الطاقة المتجددة، و20 إلى 22% من الطاقة النووية، و41% من الوقود الأحفوري مثل الغاز المسال والنفط والفحم.

وتعتزم اليابان زيادة إمدادات الهيدروجين في شكل الأمونيا لتبلغ 3 ملايين طن سنويًا بحلول عام 2031-2030، للمساعدة في تحقيق هدف خفض الانبعاثات بنسبة 46%.

ويبلغ حجم استهلاك الهيدروجين بالسوق اليابانية مليوني طن سنويًا حاليًا، يُنتج معظمه محليًا داخل مصافي تكرير النفط، حسبما يقول مسؤول في وزارة التجارة والصناعة.

ولذلك، ستضطر البلاد لتوفير مليون طن إضافية سنويًا من الهيدروجين عن طريق الاستيراد على الأغلب، خلال السنوات الـ7 المقبلة لتحقيق هدف 2031-2030.

ومن المتوقع استهلاك نحو 800 ألف طن من الهيدروجين سنويًا، بما في ذلك الأمونيا، من أصل مليون طن سنويًا هي حجم الإمدادات الجديدة، بحسب المسؤول بالوزارة اليابانية.

وتخطط اليابان لاستهلاك نحو 3 ملايين طن سنويًا من وقود الأمونيا، أو نحو 500 ألف طن سنويًا من مكافئ الهيدروجين، في العام المالي 2031-2030.

ويعني ذلك أن استهلاك الأمونيا سيكون أعلى من الهيدروجين في تحقيق هدف الـ1% في مزيج الكهرباء بحلول العام 2031-2030.

حرق الأمونيا والفحم

تهدف اليابان لتوسيع نطاق استعمال وقود الأمونيا إلى 3 ملايين طن سنويًا بحلول عام 2030، عبر تقنية الحرق المشترك في محطات الكهرباء العاملة بالفحم، فضلًا عن تطوير سوق وسلسلة توريد.

وتقوم "جيرا" أكبر شركة لتوليد الكهرباء في اليابان بتجربة الحرق المشترك للأمونيا والفحم في محطة هيكينان لتوليد الكهرباء في محافظة آيتشي وسط اليابان.

كما تستهدف زيادة نسبة الحرق المشترك للأمونيا والفحم إلى 20% من أجل الاستعمال التجاري خلال النصف الثاني من العقد الجاري، مع زيادة النسبة إلى 50% في مزيج الكهرباء خلال النصف الأول من العقد المقبل 2030.

وكان تقرير حديث قد قلّل من الأهمية البيئية لحرق الأمونيا والفحم لتوليد الكهرباء في اليابان، فالطريقة الحالية الشائعة لإنتاج الأمونيا تُصدر كمًا كبيرًا من غازات الاحتباس الحراري، إذ تنطوي على حرق الوقود الأحفوري.

وبحسب التقرير الصادر في مايو/أيار المنصرم، فالطلب المتزايد على الأمونيا يستوجب استيرادها عن طريق السفن التي تعمل بالوقود الأحفوري الملوث للبيئة.

الطلب على الأمونيا

تُصنَّف الأمونيا على أنها وقود قليل الانبعاثات؛ إذ إن كمية ثاني أكسيد الكربون المنبعثة خلال إنتاجها قد سبق احتجازها واستعمالها في تطبيقات التكرير والمعالجة.

وتشير تقديرات حكومية إلى أن الطلب على الأمونيا في اليابان سيرتفع إلى 3 ملايين طن سنويًا في عام 2023، ثم إلى 30 مليون طن بحلول عام 2050.

وتتطلع جيرا لاستيراد نحو مليوني طن سنويًا من الأمونيا في عام 2030، كما تستهدف اليابان زيادة واردات الأمونيا إلى 3 ملايين طن سنويًا بحلول نهاية هذا العقد.

بدورها، تستهدف جيرا تحويل 20% من الوقود في الوحدة رقم 4 إلى الأمونيا بحلول أواخر العقد الحالي، وأعلنت في شهر فبراير/شباط 2022 إجراء مناقصة دولية لشراء نحو 500 ألف طن من الأمونيا سنويًا، بدءًا من 2027.

حاجة اليابان من الهيدروجين

بحلول عام 2030-2031، سيحتاج قطاع الكهرباء في اليابان لإنتاج نحو 300 ألف طن سنويًا من الهيدروجين، وتعزيز استهلاك وقود الأمونيا لتحقيق هدف الحرق المشترك بنسبة 1% في مزيج الكهرباء.

وفي هذا الصدد، يسعى مشروع ياباني أسترالي مشترك لنقل الهيدروجين المسال من أستراليا إلى اليابان باستعمال الهيدروجين المُنتج من الفحم البني في ولاية فيكتوريا باستعمال تقنيات احتجاز الكربون وتخزينه.

ومن المتوقع بدء الإنتاج في أواخر العقد الحالي 2020، وسيتراوح حجم الإنتاج المبدئي بين 30 ألفًا و40 ألف طن سنويًا، وسيرتفع إلى 225 ألف طن سنويًا.

وكشفت اليابان النقاب في 6 يونيو/حزيران الجاري عن تعديلات على سياسة الهيدروجين الأساسية، للمساعدة في تحقيق إنتاج الهيدروجين بكميات ضخمة في أقرب وقت ممكن.

وتستهدف البلاد زيادة تنافسية قطاع الهيدروجين في السوق المحلية، ضمن أهداف خفض الانبعاثات الكربونية وتقليل استهلاك الوقود الأحفوري، بحسب معلومات رصدتها منصة الطاقة المتخصصة.

كما وضعت هدفًا متوسط المدى لزيادة إمدادات الهيدروجين، بما فيها الأمونيا، إلى 12 مليون طن سنويًا، بحلول عام 2040.

وحددت عام 2050 لتحقيق هدف إنتاج 20 مليون طن من الهيدروجين، و30 مليون طن من الأمونيا، و5 ملايين طن من مكافئ الهيدروجين.

دور أرامكو السعودية

تدرس شركة جيرا اقتراحات لإقامة 40 مشروعًا لإنتاج الأمونيا، بعضها بالتعاون مع المملكة العربية السعودية.

يأتي ذلك ضمن خطط الشركة للتوسع في إنتاج الأمونيا على مستوى العالم، لحجز مكانة متقدمة في سوق الوقود الأخضر العالمية بحلول 2030.

وكانت شركة أرامكو السعودية قد أرسلت أول شحنة أمونيا قليلة الانبعاثات لتوليد الكهرباء في اليابان بشهر أبريل/نيسان المنصرم.

وقال النائب الأعلى للرئيس للكيماويات في أرامكو السعودية، أوليفييه ثوريل -حينها-، إن الشحنة تعدّ مثالًا بارزًا يسلّط الضوء على إمكانات الهيدروجين قليل الانبعاثات والأمونيا المصنوعة من اللقيم في أرامكو السعودية، والتي تملك القدرة على أداء دور مهم في مستقبل منخفض الانبعاثات الكربونية.

ولفت إلى أن الأمونيا قليلة الانبعاثات ليست وسيلة لنقل الهيدروجين قليل الانبعاثات فحسب، بل إنها مصدر طاقة مهم يمكن أن يساعد في إزالة الكربون من القطاعات الرئيسة -بما في ذلك توليد الكهرباء-.

موضوعات متعلقة..

• انخفاض مخزونات الغاز المسال بمرافق الكهرباء في اليابان
• إعصار جديد يقطع الكهرباء في اليابان عن 120 ألف منزل
• أكبر شركة لتوليد الكهرباء في اليابان تستثمر بالطاقة الشمسية

اقرأ أيضًا..

• تقرير يتهم المستشفيات الأميركية بزيادة الانبعاثات.. ويكشف أرقامًا صادمة
• أنس الحجي: وكالة الطاقة الدولية تدعم المصادر المتجددة على حساب غيرها
• أمين عام أوابك يتحدث لـ"الطاقة" عن قرارات أوبك+ وهل تصل أسعار النفط إلى 100 دولار؟ (حوار)