تخزين الهيدروجين في آبار الغاز.. مشروع تجريبي قد يستفيد من رؤية أوابك
هبة مصطفى
تتوسع آليات تخزين الهيدروجين يومًا بعد يوم، ودخلت شركات ذات صلة بقطاع الطاقة في سباق التوصل إلى تقنيات مبتكرة في هذا الشأن.
وفي حين اكتفى علماء وباحثون بدراسات تغطي مميزات وعيوب طرق التخزين المختلفة، كشفت شركة هاليبرتون الأميركية لخدمات حقول النفط والغاز مشروعًا تجريبيًا أظهر نتائج مبشّرة.
وركّز مشروع هاليبرتون في هولندا على اختبار سيناريوهات التخزين في آبار الغاز، حسب تحديثات تفصيلية تابعتها منصة الطاقة المتخصصة (الصادرة من واشنطن).
وخرجت هذه التقنية للنور عقب أيام قليلة من إعلان منظمة الأقطار العربية المصدرة للبترول "أوابك" فرصَ التخزين الجوفي للغاز، وإمكان توظيفها في أغراض تخزين الهيدروجين.
وفي دراسة ومقابلة حصرية لخبير أوابك المهندس وائل حامد عبدالمعطي، مع منصة الطاقة، أكد أن حلول التخزين الجوفي تمثّل فرصةً ذهبية للدول الراغبة بالاستثمار في الهيدروجين محليًا وللتصدير.
تخزين الهيدروجين في آبار الغاز
تُشير رؤية شركة هاليبرتون الأميركية لتخزين الهيدروجين في آبار الغاز إلى استعمال تقنيات الحفر والتنقيب عن الهيدروكربونات.
ويمكن تنفيذ ذلك عن طريق "إكمال الآبار"، وتنفيذ خطة التطوير بدءًا من الحفر حتى تعزيز البئر بالمعدّات والتقنيات اللازمة.
ويمكن أن يؤدي التخزين تحت الأرض إلى خفض تكلفة الهيدروجين، والتغلب على التحديات، أيضًا، وفق ما نقله موقع إتش تو فيو.
وتضمّن المشروع التجريبي في هولندا اختبار التخزين بئر غازية يصل طولها إلى 1290 مترًا، من خلال انتقاء كهف ملحي صغير لمحاكاة التطبيقات الواقعية المشابهة.
وأجرت الشركة الأميركية اختبارها على مرحلتين:
- اختبار السلامة الميكانيكية.
- اختبار المعدّات وطريقة التشغيل، بعد تخزين دامَ شهورًا.
ولم تُظهر صمامات الأمان أيّ عملية تسرب للهيدروجين بعد تشغيل زاد على 75 مرة خلال مدة الاختبار البالغة 11 شهرًا، عند مستوى ضغط للهيدروجين قدره 200 بار، وفي درجة حرارة تصل إلى 42 درجة.
مشروع هاليبرتون في هولندا
خلص المشروع التجريبي لشركة "هاليبرتون" في هولندا إلى أن معدّات إكمال آبار الغاز المثبتة في قاع البئر أثبتت قابليتها للتعامل مع الهيدروجين دون تحديات تُذكَر.
وبالنظر إلى أن المشروع يعتمد على الاستفادة من الآبار القائمة ومعدّاتها، كان يتعين على فنيِّي الشركة اختبار مدى تأثير الهيدروجين في معادن المعدّات المستعملة وتسبُّبه في هشاشتها.
وتُعرَف هذه الخطوة باسم "اختبار التقصف الهيدروجيني"، وتعني قياس تسرّب وتخلُّل الهيدروجين داخل المواد الصلبة المستعملة في تصنع خطوط الأنابيب ومعدات الآبار المعدنية، ما يؤدي إلى تلف هذه المواد وضعفها وتكسُّرها.
واختبر المطورون عينات من معادن الأنابيب واللحامات والطلاء في آبار التخزين، ولم يُسجَّل أيّ تفاعل سلبي بين الهيدروجين وهذه المعادن.
وبذلك، خلصت "هاليبرتون" إلى أن تخزين الهيدروجين في آبار الغاز باستعمال تقنيات صناعة الهيدروكربونات ذو جدوى.
ويعدّ المشروع الهولندي إحدى التجارب العالمية الأولى من نوعها لاختبار تخزين الهيدروجين في آبار الغاز الطبيعي، في كهوف تحت الأرض، وفق دراسة تفصيلية صادرة عن شركة هاليبرتون ومنشورة بموقعها الإلكتروني.
التحديات وفرص التخزين الجوفي
رغم النتائج الإيجابية، فإن ورقة الشركة الأميركية حول المشروع لم تحسم أمر سلامة المعادن على الأمد الطويل، وأوصت بإجراء دراسات إضافية.
وأقرّت هاليبرتون بـ"محدودية" المعلومات المتاحة عن التخزين الأرضي للهيدروجين حتى الآن، خاصةً فيما يتعلق بكيفية سد الفجوة بين حجم جزيئات الهيدروجين مقارنة بالغاز.
جاء ذلك رغم اختبار 64 عينة لمواد معدنية، تضمنت: الحديد، والنيكل، والكوبالت.
ولا تبدو الصورة قاتمة، إذ هناك فرص لدعم الانتقال إلى اقتصاد الهيدروجين من خلال تسليط الضوء على أهمية التخزين الجوفي.
وأطلقت منظمة الأقطار العربية المصدرة للبترول "أوابك" دراسة حول التخزين الجوفي للغاز، مطلع أغسطس/آب الماضي.
وتناولت الدراسة شرحًا وافيًا لفكرة التخزين الجوفي، الذي يقوم على حقن الغاز في التكوينات الجيولوجية الواقعة تحت سطح الأرض خلال أوقات ضعف الطلب، والاستفادة من هذه الإمدادات مع ارتفاعه.
حلول تخزين الهيدروجين
في مقابلة له مع منصة الطاقة مطلع شهر سبتمبر/أيلول الجاري، أشار خبير الغاز والهيدروجين في منظمة أوابك، المهندس وائل حامد عبدالمعطي، إلى أن التخزين الجوفي للغاز قد يعدّ "نواة" لتطوير حلول تخزين الهيدروجين بكميات كبيرة تلبّي أسس التجارة الدولية.
وأوضح أن أنواع التخزين الجوفي الـ3 (في المكامن المستنفدة، وفي الطبقات العميقة للمياه الجوفية، وكهوف الملح) يمكن توظيفها لملاءمة متطلبات الهيدروجين.
وسلّطت دراسة أوابك الضوء على التخزين الجوفي، بوصفه أحد أبرز مسارات الانتقال نحو اقتصاد الهيدروجين.
يقول المهندس وائل حامد، إن الهيدروجين ما يزال يواجه تحديات كبرى أمام نشره واعتماده وقودًا مستدامًا، في الوقت الذي يعدّ فيه "التخزين بكميات كبيرة" أحد أبرز الأسباب التقنية لذلك.
ولفت إلى أن الكهوف الملحية تمثّل "بيئة آمنة" للتخزين بكميات كبيرة في هذه الحالة، مشيرًا إلى أن عددًا من الدول والشركات بدأ تطبيق هذه الفكرة.
وضربَ مثالًا على ذلك بتشغيل أول كهف من نوعه عام 2007 لصالح شركة لنده (Linde) الرائدة في مجال الغازات الصناعية.
موضوعات متعلقة..
- خبير أوابك: التخزين الجوفي للغاز فرصة إستراتيجية للدول العربية.. وهذه تكلفته بالأرقام (حوار)
- تقنيات التخزين.. الهيدروجين والغاز لاعبان رئيسان لتوفير كهرباء رخيصة في أميركا
- تسرب الهيدروجين في الأماكن المغلقة.. دراسة تخرج بنتائج صادمة
اقرأ أيضًا..
- بعد تعيين وزيرين.. من يمثل الجزائر أمام أوبك؟
- أمين عام أوبك يكشف عن التكلفة الخفية للطاقة المتجددة.. أرقام صادمة
- شركة سومو العراقية: نتحرك لإضافة خامات نفط جديدة.. وصادراتنا تتجاوز 40 دولة (حوار)
المصادر..
- كيفية التخزين في آبار الغاز، من معلومات المشروع بموقع شركة هاليبرتون
- تفاصيل المشروع التجريبي للشركة الأميركية في هولندا، من إتش تو فيو
