تجربة فريدة لتخزين الهيدروجين تخفض تكلفة الإنتاج 40%
دينا قدري
نجحت تجربة حديثة لتخزين الهيدروجين في خفض تكلفة الإنتاج بنسبة تصل إلى 40%، والتي من شأنها أن تُحدث تغييرًا في تحول الطاقة بقطاع الصناعة.
فقد أجرت مبادرة تكنولوجيا صناعة الحديد "هايبريت" (HYBRIT) اختبار تخزين وقود الهيدروجين تجاريًا في سوق الكهرباء، وفق ما أعلنته شركة فانتفول السويدية (Vattenfall)، أحد الأعضاء في المبادرة.
وأوضحت فانتفول -في بيان صحفي حصلت منصة الطاقة المتخصصة على نسخة منه- أن الهيدروجين الأخضر يُعدّ شرطًا أساسيًا لإنتاج الحديد الخالي من الوقود الأحفوري.
ومن خلال إضافة التخزين أيضًا، يمكن تقليل تكلفة إنتاج الهيدروجين المتغيرة بشكل كبير، بنسبة تتراوح بين 25 و40%.
منشأة تخزين الهيدروجين الأخضر
هايبريت هي مشروع مشترك بدأ في عام 2016 بين شركات فانتفول (Vattenfall) وإس إس إيه بي (SSAB) وإل كيه إيه بي (LKAB).
وقد استثمرت الشركات الـ3 مبلغ 200 مليون كرونة سويدية (18.31 مليون دولار أميركي)، وضخّت وكالة الطاقة السويدية ما يزيد قليلًا عن 52 مليون كرونة سويدية (4.8 مليون دولار) في المشروع.
وبدأ المشروع بناء منشأة تخزين الهيدروجين الأخضر في كهف صخري -التي تُعدّ الأولى من نوعها في العالم- في مايو/أيار 2021، وافتُتحت في يونيو/حزيران 2022، على أن تستمر الاختبارات حتى عام 2024.
وتقع منشأة التخزين التجريبية على عمق نحو 30 مترًا تحت مستوى سطح الأرض، وتحتوي على غاز الهيدروجين، وفق المعلومات التي اطّلعت عليها منصة الطاقة.
في مشروع هايبريت التجريبي، يُنتج الهيدروجين الأخضر الخالي من الوقود الأحفوري عن طريق التحليل الكهربائي للمياه باستعمال الكهرباء الخالية من الوقود الأحفوري.
على نطاق كامل، يُمكن تخزين ما بين 100 إلى 120 ألف متر مكعب لـ100 غيغاواط ساعة من الكهرباء المحولة إلى هيدروجين؛ ما سيكون كافيًا لتشغيل إنتاج مصنع حديد كامل الحجم لمدة تصل إلى 4 أيام.
خفض تكلفة إنتاج الهيدروجين
استُعملت منشأة تخزين الهيدروجين خصوصًا في سوق الكهرباء لمدة شهر تقريبًا، وكانت المهمة هي إنتاج الهيدروجين الأخضر باستعمال الكهرباء الخالية من الوقود الأحفوري بسعر كهرباء متغير، وبأقلّ تكلفة ممكنة.
على سبيل المثال، استُعملت المنشأة خلال أجزاء معينة من اليوم، أو لأوقات أطول عندما يكون توليد الكهرباء المعتمد على الطقس متوفرًا بشكل جيد.
وعرضت شركة فاتنفول تقريبًا 5 ميغاواط (بحد أقصى) من إنتاج الهيدروجين في سوق الكهرباء يوميًا، ومن ثم إرسال الإنتاج إلى مشروع هايبريت.
وسُلِّم الهيدروجين بتدفّق ثابت إلى شركة "إس إس إيه بي"، بحسب ما جاء في بيان صحفي أصدرته فاتنفول، واطّلعت عليه منصة الطاقة المتخصصة.
وقد أظهرت جميع الأبحاث التي أُجريت على منشأة تخزين الهيدروجين، المجاورة لمصنع هايبريت التجريبي للحديد الخالي من الوقود الأحفوري في مدينة لوليو السويدية، نتائج واعدة حتى الآن.
لقد أثبت التصميم نفسه أنه مناسب تمامًا للتفريغ والتعبئة السريعة، التي تتخللها أوقات من النشاط الأقلّ.
واستعملت الجهود الأخيرة لخفض تكلفة إنتاج الهيدروجين أداة محاكاة ونموذج تحسين جديد ومخزن تجريبي للهيدروجين بسعة 100 متر مكعب في لوليو.
نتائج مهمة لتحول الصناعة
قال رئيس قسم إزالة الكربون في الصناعة بشركة فاتنفول، ميكائيل نوردلاندر: "هذه نتائج مثيرة ومهمة، لأن الهيدروجين الناتج عن الكهرباء الخالية من الوقود الأحفوري هو أحد مفاتيح التحول في الصناعة".
وأضاف أن "تخزين الهيدروجين على نطاق واسع يجعل من الممكن تكييف استهلاك الكهرباء بنظام متفاوت التوافر والأسعار، وفي الوقت نفسه يمكن أن يزوّد الصناعة بالهيدروجين بشكل أكثر استقرارًا وفاعلية من حيث التكلفة".
وشدد على أن استعمال الهيدروجين على نطاق واسع يُمكن أن يكون له تأثير مخفف في تقلبات أسعار الكهرباء، الأمر الذي من شأنه أن يفضّل الاستثمارات في توليد الكهرباء الجديد من جميع أشكال الطاقة الخالية من الوقود الأحفوري.
وقال نائب الرئيس الأول لشؤون الطاقة والمناخ في شركة تعدين الحديد السويدية "إل كيه إيه بي" ستيفان سافونين، إن الشركة "ستغير كامل إنتاج منتجات خام الحديد إلى حديد إسفنجي خالٍ من الوقود الأحفوري يُنتج بغاز الهيدروجين، لذا فهذه نتائج مهمة جدًا بالنسبة لنا".
وتابع: "سنحتاج إلى إنتاج أكثر من مليون طن من الهيدروجين، واستهلاك أكثر من 70 تيراواط ساعة من الكهرباء الخالية من الوقود الأحفوري سنويًا، عندما نعيد هيكلة العملية بأكملها بحلول عام 2050.. لذلك، فإن خفض التكاليف أمر ضروري للغاية".
من جانبه، أعرب مدير ورئيس قسم الطاقة في شركة الحديد السويدية "إس إس إيه بي" توماس هيرش عن سعادته بتحقيق التعاون مع هايبريت لنتيجة إيجابية أخرى.
وقال: "يمنحنا البحث الأمان والثقة لمواصلة تطوير سلسلة قيمة خالية من الوقود الأحفوري، بالتعاون مع فاتنفول وإل كيه إيه بي".
موضوعات متعلقة..
- قيمة سوق تخزين الهيدروجين عالميًا قد ترتفع إلى 6.3 مليار دولار (تقرير)
- تجارب تخزين الهيدروجين في مناجم الفحم تبشر بنتائج ملهمة (تقرير)
- الكشف عن أول منشأة في العالم لتخزين الهيدروجين تحت الأرض
اقرأ أيضًا..
- 9 خبراء لـ"الطاقة": أسعار النفط قد ترتفع إلى 100 دولار مع تطورات حرب غزة
- واردات الصين من الغاز تنخفض في سبتمبر.. ما موقف النفط؟
- 3 منشآت طاقة في إسرائيل تتكبد خسائر مع تصاعد اشتباكات غزة
- سوق السيارات الكهربائية الصينية في مأزق.. خسائر فادحة وانهيار المبيعات
