تسربات الهيدروجين تهدد بانتكاسة أهداف المناخ.. قد تصل لـ45 مليون طن سنويًا
نوار صبح
- التسربات تؤدي إلى تآكل كبير للفوائد المناخية المفترضة لإستراتيجية تركز على الهيدروجين.
- سبب خطورة تسربات الهيدروجين يكمن في تأثيراته غير المباشرة في غازات الاحتباس الحراري.
- معدلات تسرب الهيدروجين تتفاوت بشكل كبير عبر سلسلة التوريد.
- متوسط معدلات التسرب في منشآت التحليل الكهربائي يبلغ نحو 4%.
يتوقّع باحثون أن تسربات الهيدروجين قد تُسبب انتكاسة كبيرة لأهداف المناخ العالمية بدلًا من المساعدة في تحقيقها، ويعود ذلك إلى تأثيره في ظاهرة الاحتباس الحراري.
وغالبًا ما يُقدم الهيدروجين على أنه أحد حلول الطاقة النظيفة القادر على إزالة الكربون من أصعب القطاعات؛ بما في ذلك الصناعات الثقيلة، والطيران، والشحن البحري، والنقل بالشاحنات لمسافات طويلة، وفق تحديثات القطاع لدى منصة الطاقة المتخصصة (مقرّها واشنطن).
في المقابل، تُشير أدلة متزايدة إلى أن اقتصاد الهيدروجين، على نطاق واسع، سيُسبب انتكاسة كبيرة لأهداف المناخ العالمية بدلًا من المساعدة في تحقيقها.
وتشير أحدث الأرقام إلى انبعاثات تسربات الهيدروجين قد تصل إلى ما بين 726 مليونًا ونحو 1.5 مليار طن من مكافئ ثاني أكسيد الكربون سنويًا بحلول 2050.
مشروع "هيدرا" لإنتاج الهيدروجين
موّل الاتحاد الأوروبي مشروعًا لإنتاج الهيدروجين يُسمى "هيدرا" HYDRA، ويرمز إلى "فوائد ومخاطر اقتصاد الهيدروجين"، ويمتد لـ4 سنوات بتكلفة 4.48 مليون يورو (5.28 مليون دولار).
ويهدف المشروع إلى رسم خريطة دقيقة لطريقة تفاقم تسربات الهيدروجين في جميع مراحل الإنتاج والنقل والتخزين والاستعمال؛ ما قد يُشكل تهديدًا مناخيًا خطيرًا.
ويتضمن المشروع محاور متعددة: نماذج متقدمة لتأثير الهيدروجين في كيمياء الغلاف الجوي والتأثير الإشعاعي، وتطوير أدوات رصد من الجيل التالي للكشف عن التسربات، وتقييمات لدورة حياة الهيدروجين تتضمّن التنازلات في استعمال المياه والأراضي، وسياسات تهدف إلى ضبط انتشار الهيدروجين.
من ناحية ثانية، قدّمت دراسة أجرتها جامعة بوليتكنيك دي تورينو الإيطالية، شريكة مشروع "هيدرا"، ونُشرت مؤخرًا في "المجلة الدولية لطاقة الهيدروجين"، تحليلًا مفصلًا لتسربات الهيدروجين عبر سلسلة توريد الهيدروجين بأكملها، وحددت آثارها المناخية المحتملة.
وتُعد الأرقام المعروضة صادمة؛ إذ يتوقع أنه بحلول عام 2050، يمكن أن تصل تسربات الهيدروجين إلى 22 مليون طن سنويًا في سيناريوهات معتدلة، وما يصل إلى 45.3 مليون طن سنويًا في توقعات أكثر شمولًا.
وعند تحويلها إلى تأثيرات مناخية قصيرة المدى باستعمال "احتمالية الاحتباس الحراري لمدة 20 عامًا" (GWP20)، يُترجم هذا إلى ما بين 726 مليونًا ونحو 1.5 مليار طن من انبعاثات مكافئ ثاني أكسيد الكربون سنويًا.
وتُعَد الأرقام كبيرة جدًا بحيث لا يمكن تجاهلها، وتؤدي إلى تآكل كبير للفوائد المناخية المفترضة لإستراتيجية تركز على الهيدروجين.
خطورة تسربات الهيدروجين
يكمن سبب خطورة تسربات الهيدروجين في تأثيراته غير المباشرة في غازات الاحتباس الحراري، فعند إطلاقه، يتفاعل الهيدروجين مع جذور الهيدروكسيل في الغلاف الجوي؛ ما يقلل من توافرها.
ولأن جذور الهيدروكسيل تؤدي دورًا حاسمًا في تحلل الميثان؛ فإن استنفادها يُطيل عمر الميثان في الغلاف الجوي.
بالإضافة إلى ذلك، يزيد الهيدروجين من تركيزات الأوزون التروبوسفيري، ويُسهم في زيادة بخار الماء في طبقة الستراتوسفير، وكلاهما له آثارٌ احترارية.
وتُقدّر أحدث دراسة لمؤشر الاحتباس الحراري العالمي (GWP) "احتمالية الاحتباس الحراري لمدة 20 عامًا" للهيدروجين بنحو 33؛ ما يعني أن طنًا واحدًا من الهيدروجين المُسرّب يُحدث تأثيرًا احتراريًا قصير المدى يُعادل 33 طنًا من ثاني أكسيد الكربون.
وبالنظر إلى أن الميثان نفسه يتمتع باحتمالية عالية تبلغ نحو 84، فإن إطالة عمره الافتراضي يُفاقم بشكل كبير من مخاطر المناخ المرتبطة بتسربات الهيدروجين.
على صعيد آخر، انخفض مؤشر "احتمالية الاحتباس الحراري لمدة 20 عامًا" للهيدروجين بشكل طفيف عن دراسة عام 2023 التي وجدت 37، وذلك بفضل نهج النماذج الجديد الذي شمل مزيدًا من المتغيرات الجوية.
ووفقًا لدراسة جامعة بوليتكنيك دي تورينو، التي أجراها تراباني وزملاؤه، تتفاوت معدلات تسرب الهيدروجين بشكل كبير عبر سلسلة التوريد.
وبدءًا من مرحلة الإنتاج، يُمثّل التحليل الكهربائي، الذي يُروّج له على نطاق واسع بصفته الركيزة المُستقبلية للهيدروجين الأخضر، إشكاليةً ملحوظة.
ويبلغ متوسط معدلات التسرب في منشآت التحليل الكهربائي نحو 4.0%، مع أن القيم الواقعية تتراوح بشكل عام بين نسبة ضئيلة تبلغ 0.03% ونسبة مقلقة تبلغ 9.2%.
ويُظهر إصلاح الميثان بالبخار التقليدي (SMR) معدلات تسرب متوسطة تبلغ نحو 0.75%، في حين يُقارب إصلاح الميثان بالبخار مع احتجاز الكربون وتخزينه نسبة مماثلة تبلغ نحو 0.73%.
وتعني هذه النتيجة أن التحليل الكهربائي، الذي يُسوّق عادةً على أنه أنظف طرق الإنتاج، قد يُسبب مخاطر مناخية أكبر بسبب معدلات التسرب العالية.
موضوعات متعلقة..
- أدوات لقياس انبعاثات الهيدروجين للمرة الأولى عالميًا
- هل يحقق وقود الهيدروجين تطلعات قطاع الطيران إلى خفض الانبعاثات؟ (تقرير)
- مركز جديد لإنتاج الهيدروجين في أوروبا.. كيف يتحول بعيدًا عن الفحم؟
اقرأ أيضًا..
- أكبر 10 دول في احتياطيات الغاز الطبيعي عالميًا.. 4 بلدان عربية تزين القائمة
- أنس الحجي: إيران تورّطت في دعم ألمانيا.. وهذا ما قاد "مصدق" لتأميم النفط
- إنتاج الطاقة الشمسية في دول البريكس يكشف تناقضات صارخة (تقرير)
المصدر..
