استخدامات الهيدروجين الأزرق .. 7 مجالات رئيسية لمستقبل مستدام

تُعد استخدامات الهيدروجين الأزرق من أبرز الحلول الواعدة في مرحلة الانتقال نحو اقتصاد منخفض الكربون، إذ تتجلى أهميته في 7 مجالات رئيسية تُبرز دوره كناقل للطاقة وبديل فعّال لمصادر الطاقة التقليدية.

ولا يُعد الهيدروجين الأزرق مجرد خيار تكنولوجي، بل يمثل استراتيجية طاقوية متكاملة، تُتيح الاستفادة من البنية التحتية الحالية للغاز الطبيعي، مع تعزيز جوانب الاستدامة من خلال تقنيات احتجاز الكربون.

والهيدروجين الأزرق يفتح آفاقًا واسعة لتطبيقات متنوعة يمكن أن تُسهم بفاعلية في تحقيق أهداف التنمية المستدامة وتقليل الانبعاثات الكربونية على نطاق واسع و تُظهر إمكاناتياتة الهائلة في بناء مستقبل الطاقة الأكثر استدامة.. في هذا المقال نسلط الضوء على استخدامات الهيدروجين الأزرق و دوره الحيوي في الاقتصاد نحو عالم خالي من الكربون.

جدول المحتويات

استخدامات الهيدروجين الأزرق

يُعدّ الهيدروجين الأزرق من مصادر الطاقة المتجددة المباشرة و خيارًا واعدًا لمصادر الطاقة النظيفة لتلبية الطلب المتزايد على الطاقة، فيما يلي أبرز استخدامات الهيدروجين الأزرق:

1. وقود في مختلف القطاعات ووسائل النقل

تتعدد استخدامات الهيدروجين الأزرق كوقود لتشغيل المركبات الثقيلة مثل السفن والطائرات والمعدات العسكرية، كما يُستخدم في تشغيل مرافق توليد الطاقة الكهربائية والتدفئة. يمكن أيضًا استخدامه كوقود في توربينات الغاز لتوليد طاقة أنظف، سواء بشكل مباشر أو بعد تحويله إلى أمونيا، يمكن للهيدروجين تزويد مجموعة كبيرة من أنواع المركبات الثقيلة بالطاقة، مثل الرافعات الشوكية والشاحنات المحلية.

2. تخزين ونقل الطاقة

من أبرز استخدامات الهيدروجين الأزرق كونه وسيلة فعالة لتخزين الطاقة. يمكن لشركات إنتاج الطاقة الكهربائية تخزين الطاقة المستمدة من المصادر المتجددة في الهيدروجين، ثم تصديره إلى البلدان التي تفتقر إلى هذه المصادر

كما تُستخدم تقنيات الهيدروجين الأزرق في تخزين الكربون عن طريق استخلاصه واحتجازه خلال عملية إنتاج الهيدروجين الأزرق منخفض الكربون، وتتمثل هذه العملية في إعادة تشكيل غاز الميثان الموجود في الغاز الطبيعي بواسطة البخار،

وتُعرف تلك العملية بـ “إصلاح الميثان بالبخار” (SMR). يتم بعد ذلك احتجاز غاز ثاني أكسيد الكربون الناتج في الأرض، غالبًا في الآبار النفطية غير المنتجة، من خلال عملية تُعرف باسم “احتجاز وتخزين الكربون” (CCS).

يساهم هذا النهج في تقليل انبعاثات غاز الكربون في الغلاف الجوي ويُعدّ ركيزة أساسية لما يُعرف بـ”الاقتصاد الدائري للكربون” الذي يهدف إلى استخدام الكربون المعاد تدويره كمصدر مهم في العديد من التطبيقات.

3. تخفيض الانبعاثات الكربونية

يظهر دور الهيدروجين الأزرق في مرحلة الانتقال الطاقي بوضوح من خلال قدرته على تقليل البصمة الكربونية، وتُعدّ هذه إحدى أهم استخدامات الهيدروجين الأزرق. يتحقق ذلك بخفض الانبعاثات الناتجة عن إنتاجه مقارنة بـ”الهيدروجين الرمادي” (الذي يُنتج من الوقود الأحفوري دون احتجاز الكربون).

4. الصناعات الثقيلة وصناعة الصلب

تُعدّ استخدامات الهيدروجين الأزرق في الصناعات الثقيلة واعدة للغاية، حيث يمكن استخدامه كبديل للفحم في أفران الصهر لإنتاج “الصلب الأخضر”.

كما يلعب دورًا حيويًا في إزالة الكربون من الصناعات التي يصعب فيها التحول الكامل إلى الكهرباء المتجددة، بدأت صناعة الصلب بالفعل في تجربة استخدام الهيدروجين لتقليل الانبعاثات في عملية التصنيع، تتطلب صناعة الصلب درجات حرارة عالية،

وعادةً ما يستخدم الفحم لتوفير هذه الحرارة وللتفاعلات الكيميائية. يمكن استخدام الهيدروجين كبديل في هذه العملية لتوفير الحرارة والتفاعلات اللازمة، وإذا استُخدم الهيدروجين النظيف، فستكون هناك إمكانية واسعة النطاق لتقليل الانبعاثات، حيث يُعد الصلب أحد الركائز الأساسية للمباني والعمليات الصناعية الحديثة.

5. إنتاج الأمونيا الزرقاء

من بين استخدامات الهيدروجين الأزرق الرئيسية، كونه مكونًا أساسيًا في إنتاج الأمونيا، والتي تُستخدم بدورها في إنتاج الأسمدة النيتروجينية الاصطناعية والعديد من الصناعات الكيميائية.

ومن المتوقع أن يتوسع إنتاج الأمونيا بنسبة 40% خلال الثلاثين عامًا القادمة، وسيكون الهيدروجين جزءًا أساسيًا من هذا التوسع، وتُسهم صناعة الأمونيا حاليًا بنسبة 1.8% من إجمالي انبعاثات ثاني أكسيد الكربون، مما يتيح فرصة كبيرة لخفض انبعاثات الكربون عالميًا.

باستخدام تقنيات احتجاز الكربون واستخدامه وتخزينه (CCUS) والطاقة المتجددة، يمكن استبدال الهيدروجين النظيف في العمليات الصناعية، مما يؤدي إلى انخفاض كبير في الانبعاثات ويسمح بالتوسع المستدام لصناعة البتروكيماويات على نطاق واسع.

كما تتمتع الأمونيا بإمكانيات كبيرة كوسيلة لتخزين الهيدروجين، نظرًا لسهولة نقلها مقارنةً بالهيدروجين السائل أو الغازي. ونتيجةً لذلك، بدأت مشاريع إنتاج الأمونيا النظيفة تحظى باهتمام وتمويل كبيرين.

6. إنتاج الميثانول الأزرق

تُبرز استخدامات الهيدروجين الأزرق في قطاع الكيمياء أهمية خاصة، فهو يُستخدم في إنتاج الميثانول، حيث يتفاعل مع أول أكسيد الكربون لإنتاج المادة الخام الكيميائية. يمكن تقليل الانبعاثات عن طريق استبدال الهيدروجين النظيف في عملية الهدرجة.

يبحث العلماء أيضًا عن طرق للمساعدة في تقليل الانبعاثات في الغلاف الجوي من خلال إنتاج الميثانول. يُعدّ الميثانول وقودًا بديلًا فعالًا للمركبات والآلات، ويمكن أن يؤدي استخدامه إلى زيادة كفاءة الوقود وخفض الانبعاثات، بالإضافة إلى الاستخدامات الكيميائية المهمة.

7. تكرير النفط

يُعدّ استخدام الهيدروجين في تكرير النفط مجالًا آخر يمكن فيه للهيدروجين النظيف أن يقلل من انبعاثات الكربون، وهي من استخدامات الهيدروجين الأزرق الواعدة. يُعدّ استخدام النفط أساسيًا للاقتصاد العالمي، ومن المتوقع أن يبلغ الطلب عليه ذروته بحلول عام 2040 تقريبًا، لذا تُتاح فرص كبيرة لخفض انبعاثات الكربون في عملية تكرير النفط، من خلال استخدام الهيدروجين النظيف، سواء بإنتاجه في الموقع عبر التحليل الكهربائي أو بإنتاجه وشحنه بعد استخدام تقنية التقاط الكربون وتخزينه (CCUS).

8. تعزيز أمن الطاقة

من ضمن استخدامات الهيدروجين الأزرق المساهمة في تنويع مصادر الطاقة وتقليل الاعتماد على الوقود الأحفوري التقليدي، مما يعزز أمن الطاقة للدول.

9. التنمية الاقتصادية

الاستثمار في مشاريع الهيدروجين الأزرق تدعم التنمية الاقتصادية، وهذا من أهم استخدامات الهيدروجين الأزرق على المدى الطويل، حيث يلعب الهيدروجين الأزرق دورًا مهمًا في التنمية الاقتصادية من خلال تعزيز أمن الطاقة، وخلق فرص عمل، وخفض الانبعاثات، وتوفير وقود بديل للصناعات كالمواد الكيميائية والحديد والصلب والنقل، كما يسهم في تنويع مصادر الطاقة وتقليل الاعتماد على الوقود الأحفوري، مما يعزز التنمية الاقتصادية المستدامة.

ختامًا، تُعدّ استخدامات الهيدروجين الأزرق خطوة مهمة في مسار التحول الطاقي، خاصة في القطاعات التي يصعب فيها إزالة الكربون بشكل كامل باستخدام مصادر الطاقة المتجددة المباشرة.

فيديو .. استخدامات الهيدروجين