تحديات إنتاج الهيدروجين الأزرق .. 5 عقبات تواجه الطاقة النظيفة

يواجه إنتاج الهيدروجين الأزرق 5 عقبات رئيسية تحول دون تحقيق إمكاناته الكاملة كمصدر محوري في مزيج الطاقة النظيفة، وتُعد تحديات إنتاج الهيدروجين الأزرق من أبرز العوامل التي تعرقل مساره نحو تحقيق طاقة نظيفة وشاملة، حيث تتراوح هذه التحديات بين أبعاد تكنولوجية واقتصادية وبيئية.

ويلزم لتجاوز تحديات إنتاج الهيدروجين الأزرق معالجة شاملة ومتكاملة تضمن للهيدروجين الأزرق دورًا فعالًا في مستقبل الطاقة المستدامة.. في هذا المقال، نسلّط الضوء على هذه التحديات بالتفصيل، ونستعرض أبعادها المختلفة وتأثيرها على مسار التحول الطاقي.

تحديات إنتاج الهيدروجين الأزرق

1. تقنية احتجاز الكربون (CCS)

تعتمد فكرة الهيدروجين الأزرق على احتجاز وتخزين ثاني أكسيد الكربون (CCS) الناتج من عملية الإنتاج، غير أن تحديات إنتاج الهيدروجين الأزرق تتجلى بوضوح في هذه المرحلة، إذ لا تزال تقنيات احتجاز الكربون مكلفة وغير ناضجة بالكامل، كما تواجه صعوبات تتعلق بالكفاءة وإيجاد مواقع آمنة وطويلة الأمد لتخزين الكربون.

رغم حديث البعض عن إمكانية التقاط أكثر من 90% من انبعاثات الكربون، فإن الأداء الفعلي للمشروعات القائمة غالبًا ما يقلّ عن هذه النسبة بشكل ملحوظ.

كما أن تقنيات احتجاز الكربون لا تزال معقدة ومكلفة عند التطبيق على نطاق واسع، وتتطلب استثمارات أولية ضخمة في منشآت الإنتاج، والبنية التحتية للغاز، وأنظمة احتجاز الكربون.

وإلى جانب ذلك، يُعدّ إيجاد مواقع آمنة وطويلة الأمد لتخزين ثاني أكسيد الكربون تحت الأرض تحديًا جيولوجيًا وتقنيًا بالغ الصعوبة، وهو ما يُشكل أحد تحديات إنتاج الهيدروجين الأزرق الجوهرية التي تعوق تقدّمه كخيار مستدام للطاقة.

2. انبعاثات الميثان

يُعتبر الغاز الطبيعي، المادة الخام الأساسية لإنتاج الهيدروجين الأزرق، مكونًا رئيسيًا من الميثان، وهو غاز دفيئة أقوى بكثير من ثاني أكسيد الكربون على المدى القصير.

وبالتالي، فإن أي تسرب للميثان أثناء استخراج الغاز الطبيعي، أو نقله، أو في عملية الإنتاج نفسها، يمكن أن يقوّض بشكل كبير الفوائد البيئية المزعومة للهيدروجين الأزرق. لقد أظهرت الدراسات أن معدلات تسرب الميثان قد تم التقليل من شأنها في تقديرات الانبعاثات الإجمالية للهيدروجين الأزرق.

وحتى مع وجود احتجاز الكربون، لا يزال هناك بعض الانبعاثات الكربونية الناتجة عن عملية الإنتاج، مما يجعل الهيدروجين الأزرق أقل نقاءً من الهيدروجين الأخضر. هذه النقطة تمثل أحد تحديات إنتاج الهيدروجين الأزرق الحاسمة.

فيديو عن .. تأثير الهيدروجين الأزرق على المناخ

3. تكلفة الإنتاج المرتفعة

من الناحية الاقتصادية، تواجه عملية إنتاج الهيدروجين الأزرق تكاليف مرتفعة، تشمل هذه التكاليف أسعار الغاز الطبيعي المتقلبة، بالإضافة إلى التكاليف المرتبطة بتقنيات احتجاز الكربون وتخزينه التي لا تزال مرتفعة. هذه التكاليف يمكن أن تجعل الهيدروجين الأزرق أقل تنافسية مقارنة بأنواع الهيدروجين الأخرى، خاصة الهيدروجين الأخضر الذي يُنتج باستخدام مصادر الطاقة المتجددة. تتوقع بعض التقديرات أن تكلفة إنتاج الهيدروجين الأخضر قد تنخفض لتنافس تكلفة الهيدروجين الأزرق بحلول نهاية هذا العقد في بعض المناطق. هذه النقطة تمثل أحد تحديات إنتاج الهيدروجين الأزرق الاقتصادية.

4. الاعتماد على الغاز الطبيعي

يعتمد الهيدروجين الأزرق على الغاز الطبيعي كمادة خام، مما يجعله عرضة لتقلبات أسعار الغاز الطبيعي والاعتماد على موارد غير متجددة. كما يتطلب كميات كبيرة من الطاقة؛ فعملية تحويل الميثان بالبخار (SMR) التي تُستخدم عادة لإنتاج الهيدروجين من الغاز الطبيعي، بالإضافة إلى عملية احتجاز الكربون، هي عمليات كثيفة الاستهلاك للطاقة. إذا كانت الطاقة المستخدمة في هذه العمليات تأتي من الوقود الأحفوري، فإن ذلك يقلل من صافي الفوائد البيئية للهيدروجين الأزرق.أحد تحديات إنتاج الهيدروجين الأزرق المرتبطة بالموارد.

5. المنافسة المتزايدة من الهيدروجين الأخضر

يواجه الهيدروجين الأزرق منافسة متزايدة من الهيدروجين الأخضر مع التطور السريع لتقنيات الطاقة المتجددة وانخفاض تكلفتها، يُعتبر الهيدروجين الأخضر بديلًا أكثر استدامة وصداقة للبيئة لأنه لا ينتج عنه أي انبعاثات كربونية خلال عملية الإنتاج. هذا التنافس قد يؤثر على اعتماد الهيدروجين الأزرق وتطوره على المدى الطويل، حيث تفضل العديد من الدول والشركات الاستثمار في الحلول الأكثر استدامة بشكل كامل. يمثل ذلك أحد تحديات إنتاج الهيدروجين الأزرق التنافسية.

يجب علينا المضي قدمًا في جذب استثمارات كبيرة في البحث والتطوير لتحسين كفاءة عمليات التقاط الكربون وتخزينه، وخفض التكاليف المرتبطة بإنتاج الهيدروجين الأزرق.

كما يجب وضع أطر تنظيمية وسياسات داعمة تحفز الابتكار وتوفر حوافز للاعتماد على الهيدروجين الأزرق، مع ضمان الشفافية في تقييم البصمة الكربونية الفعلية له.

و يمكن للهيدروجين الأزرق أن يلعب دورًا محوريًا في عملية التحول إذا تم التعامل مع تحدياته بفعالية. يتطلب هذا تعاونًا دوليًا وجهودًا متضافرة من الحكومات، والصناعة، والمجتمع الأكاديمي لضمان أن يصبح الهيدروجين الأزرق جزءًا لا يتجزأ من حلول الطاقة المستدامة للمستقبل.

ختاما تحديات إنتاج الهيدروجين الأزرق تمثل عقبات رئيسية أمام تحقيق إمكاناته الكاملة كجسر نحو مستقبل طاقوي أنظف. فمن الكفاءة التكنولوجية والجدوى الاقتصادية إلى التأثير البيئي وقبول الجمهور، تتطلب هذه العقبات معالجة شاملة ومتكاملة. على الرغم من الوعود التي يحملها الهيدروجين الأزرق في تقليل الانبعاثات الكربونية في المدى القريب والمتوسط، فإن التغلب على هذه التحديات الخمسة أمر حاسم لتحقيق استدامته وقابليته للتطبيق على نطاق واسع.

مراجع :