5 عوامل توضح دور الهيدروجين الأزرق في التحول نحو الطاقة النظيفة

يلعب الهيدروجين الأزرق دورًا في التحول نحو الطاقة النظيفة من خلال 5 عوامل رئيسية، إذ يرى الخبراء أن دور الهيدروجين الأزرق في التحول نحو الطاقة النظيفة يمثل حلًا مؤقتًا ومهمًا خلال المرحلة الانتقالية نحو اقتصاد الهيدروجين النظيف بالكامل، لكنه يواجه تحديات كبيرة.

في هذا المقال، سنتناول بشكل مفصل دور الهيدروجين الأزرق في التحول نحو الطاقة النظيفة، مع التركيز على العوامل الرئيسية التي تجعله أحد الحلول الانتقالية الواعدة في خفض الانبعاثات الكربونية ودعم مسار الاستدامة البيئية، كما سنسلط الضوء على مزاياه في القطاعات الصناعية، وأهميته كبنية تحتية تمهّد لاقتصاد الهيدروجين الأخضر، بالإضافة إلى التحديات البيئية والتقنية والاقتصادية التي تعوق انتشاره على نطاق أوسع، ةسنناقش الجدوى المستقبلية لهذا الخيار، ومدى قدرته على الاستمرار في ظل التطورات المتسارعة في قطاع الطاقة المتجددة.

جدول المحتويات

دور الهيدروجين الأزرق في التحول نحو الطاقة النظيفة

الهيدروجين الأزرق هو هيدروجين يُنتج من الغاز الطبيعي، و يتم ذلك عادةً من خلال عملية إصلاح الميثان بالبخار (SMR) أو الإصلاح الحراري التلقائي (ATR). توضح العناصر التالية دور الهيدروجين الأزرق في التحول نحو الطاقة النظيفة:

1- خفض الانبعاثات الكربونية على المديين القصير والمتوسط

تعتمد عملية إنتاج الهيدروجين الأزرق على الوقود الأحفوري، إلا أن تقنية CCUS تقلل بشكل كبير من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون. يُقدر أن الهيدروجين الأزرق يمكن أن يقلل الانبعاثات بنسبة 60% إلى 70% مقارنةً بالهيدروجين الرمادي (الذي يُنتج من الغاز الطبيعي دون احتجاز الكربون). هذا يجعله خيارًا جذابًا للعديد من الصناعات التي يصعب فيها التحول الفوري إلى الطاقة المتجددة، وهو ما يبرز دور الهيدروجين الأزرق في التحول نحو الطاقة النظيفة كأداة فعالة للحد من البصمة الكربونية في المديين القصير والمتوسط.

تُعد عملية إصلاح الميثان بالبخار الطريقة الأكثر استخدامًا في إنتاج الهيدروجين من الغاز الطبيعي، لكنها تتسبب في توليد نحو 10 أطنان من ثاني أكسيد الكربون لكل طن من الهيدروجين، لذا يُطلق عليه اسم “الهيدروجين الرمادي”. وللتقليل من الانبعاثات، يمكن استخدام تقنية احتجاز وتخزين الكربون (CCUS)، والتي تساهم في خفض الانبعاثات بنسبة تصل إلى 90%، ليصبح الهيدروجين الناتج في هذه الحالة “هيدروجين أزرق”. وقد بيّنت دراسة لمنظمة أوابك أن إنتاج الهيدروجين من الوقود الأحفوري يمثل نحو 99% من الإنتاج العالمي، بينما لا تتجاوز مساهمة الطاقة المتجددة 1% فقط.

2-الاستخدام في الصناعات صعبة التخفيف

يُعد الهيدروجين الأزرق ذا أهمية خاصة للصناعات الثقيلة التي يصعب عليها إزالة الكربون، مثل صناعة الصلب، وتكرير البترول، وإنتاج الأسمدة، يمكن أن يحل الهيدروجين الأزرق محل الوقود الأحفوري في هذه العمليات ويقلل من انبعاثاتها، ومن هنا يتجلى دور الهيدروجين الأزرق في التحول نحو الطاقة النظيفة، باعتباره خيارًا عمليًا وواقعيًا لتقليل الانبعاثات الكربونية في الصناعات التي يصعب إزالة الكربون منها، مثل:

تكرير المنتجات البترولية: يُستخدم الهيدروجين بكميات كبيرة في عمليات التكرير.
صناعة الحديد والصلب: يمكن استخدام الهيدروجين كبديل للفحم في بعض عمليات الإنتاج.
إنتاج الأمونيا والأسمدة: تُعد هذه الصناعات من المستهلكين الرئيسيين للهيدروجين.
التدفئة الصناعية والعمليات الحرارية: يمكن أن يحل محل الغاز الطبيعي أو الفحم في هذه التطبيقات.

3- جسر انتقالي لاقتصاد الهيدروجين

يمثل الهيدروجين الأزرق حلًا واقعيًا على المديين القصير والمتوسط لدفع عجلة التحول الطاقوي، خاصةً في ظل التحديات التي تواجه التوسع السريع في إنتاج الهيدروجين الأخضر (الذي يعتمد بالكامل على الطاقة المتجددة).

وفي هذا السياق، يبرز دور الهيدروجين الأزرق في التحول نحو الطاقة النظيفة من خلال مساهمته في إعداد البنية التحتية اللازمة لنقل وتخزين الهيدروجين، مما يمهد الطريق لانتشار الهيدروجين الأخضر في المستقبل.

كما يساعد في تطوير الأسس اللوجستية والتقنية لاقتصاد الهيدروجين بشكل عام، مثل أنابيب النقل ومحطات التخزين، قبل أن يصبح الهيدروجين الأخضر أكثر شيوعًا من حيث التوفر والتكلفة.

4- الاستفادة من البنية التحتية الحالية للغاز الطبيعي

يعتمد إنتاج الهيدروجين الأزرق على الغاز الطبيعي، ما يمنح الدول التي تمتلك بنية تحتية متطورة لشبكات الغاز ميزة تنافسية في هذا المجال.

يمكن لتلك الدول استثمار بنيتها الحالية للتحول إلى إنتاج الهيدروجين منخفض الانبعاثات دون الحاجة إلى إنشاء بنية تحتية جديدة بالكامل.

وهنا يتجلى دور الهيدروجين الأزرق في التحول نحو الطاقة النظيفة، حيث يشكل جسرًا استراتيجيًا بين الاعتماد الحالي على الوقود الأحفوري والمستقبل المرتكز على مصادر الطاقة المتجددة.

قابلية التوسع والجدوى الاقتصادية

يُعتبر الهيدروجين الأزرق غالبًا أكثر جدوى اقتصادية وأسهل في التوسع من الهيدروجين الأخضر، لا سيما في المناطق الغنية بالغاز الطبيعي، هذا يجعله خيارًا جذابًا للاستثمار على المدى القريب، خاصةً في ظل التحديات التكنولوجية والاقتصادية التي لا تزال تواجه الهيدروجين الأخضر، ومن هنا يبرز دور الهيدروجين الأزرق في التحول نحو الطاقة النظيفة، إذ يوفر بديلاً مرحليًا قابلًا للتطبيق يدعم مسار الانتقال الطاقوي دون التراجع عن أهداف خفض الانبعاثات الكربونية.

المعوقات التي تواجه الهيدروجين الأزرق في التحول للطاقة النظيفة

1- الانبعاثات المتبقية وتسرب الميثان

يُستخدم الهيدروجين الأزرق، الذي ينتج بالاعتماد على الغاز الطبيعي، تقنيات احتجاز الكربون، لكنه لا يخلو تمامًا من الانبعاثات. يكمن التحدي في أن الغاز الطبيعي يحتوي على الميثان، وهو غاز دفيء قوي يمكن أن يتسرب أثناء استخراجه ونقله. حتى الكميات الضئيلة من تسرب الميثان يمكن أن تُبطل الفوائد البيئية المزعومة للهيدروجين الأزرق. علاوة على ذلك، لا تزال عملية الإنتاج تولّد انبعاثات كربونية لا تُحتجز بالكامل، حيث إن كفاءة احتجاز الكربون ليست 100% .

2- تكلفةالإنتاج

على الرغم من أنه أرخص حاليًا من الهيدروجين الأخضر، إلا أن تكلفة إنتاج الهيدروجين الأزرق أعلى من الهيدروجين الرمادي (المنتج من الوقود الأحفوري بدون احتجاز الكربون) بسبب التكاليف الإضافية المرتبطة بتقنيات احتجاز وتخزين الكربون. كما أنه عرضة لتقلبات أسعار الغاز الطبيعي.

3- الاعتماد على الوقود الأحفوري

يعتمد الهيدروجين الأزرق بشكل أساسي على الغاز الطبيعي، وهو مورد أحفوري محدود. هذا يتعارض مع الهدف الأسمى للتحول الكامل إلى مصادر الطاقة المتجددة.

4-احتجاز وتخزين الكربون (CCS)

لا تزال تقنيات CCS تواجه تحديات تتعلق بالتكلفة، وحجم التخزين، والمخاطر المحتملة للتسرب على المدى الطويل، والحاجة إلى استثمارات أولية كبيرة.

5- المنافسة مع الهيدروجين الأخضر

مع التطور السريع في تقنيات الطاقة المتجددة وانخفاض تكاليفها، من المتوقع أن يصبح الهيدروجين الأخضر أكثر تنافسية اقتصاديًا بحلول عام 2030، مما قد يقلل من الجدوى الاقتصادية للهيدروجين الأزرق على المدى الطويل.

6-استهلاك المياه

تتطلب عملية إنتاج الهيدروجين الأزرق كميات كبيرة من المياه، مما قد يشكل تحديًا في المناطق التي تعاني من ندرة المياه.

ختامًا، يُعد الهيدروجين الأزرق جسرًا محتملًا نحو اقتصاد الهيدروجين النظيف، وقد يستمر دور الهيدروجين الأزرق في التحول نحو الطاقة النظيفة في لعب دور مؤقت في بعض المناطق أو الصناعات كحل وسيط.

فيديو .. الهيدروجين الأزرق .. ما لا تعرفه عن مصدر الطاقة الأكثر صداقة للبيئة