الهيدروجين خطوة أساسية نحو مستقبل الطاقة المتجددة 2030

تتجه دول العالم نحو تحول تدريجي في مشهد الطاقة، ومع اقتراب عام 2030، يتصدر الهيدروجين “الأزرق” و “الأخضر” كلاعبين أساسيين في تحقيق الاستدامة، خاصة أن دورهما لا يقتصر على كونهما مصدرين للطاقة النظيفة فحسب، بل يمثلان حلولًا متعددة الاستخدامات لتخزين الطاقة، مما يعزز مرونة أنظمة الطاقة لدينا.

وتتزايد وتيرة الاستثمارات والابتكارات في قطاع الهيدروجين بشكل ملحوظ، مدفوعة بسياسات حكومية طموحة وأهداف عالمية لخفض الانبعاثات الكربونية، لذا في هذا المقال، سنتعمق في استكشاف الهيدروجين كعنصر محوري في خارطة طريق الطاقة العالمية، ونسلط الضوء على دوره الحيوي في مستقبل الطاقة المتجددة، خاصة مع تزايد الطموحات العالمية لتحقيق الحياد الكربوني وإعادة تشكيل مشهد الطاقة العالمي.

ما هو الهيدروجين؟

هو عنصر كيميائي يُرمز له بالرمز (H)، ويُعد أبسط وأخف العناصر في الجدول الدوري، كما أنه العنصر الأكثر وفرة في الكون.

أهم خصائص الهيدروجين:

• العدد الذري: 1
• الكتلة الذرية: 1.008
• اللون والرائحة: غاز عديم اللون وعديم الرائحة
• الوزن: الأخف على الإطلاق بين جميع العناصر
• التركيب: يتكون من بروتون واحد وإلكترون واحد، ولا يحتوي عادةً على نيوترونات (إلا في نظير الديوتيريوم)

أشكال الهيدروجين:

1. الهيدروجين الجزيئي (H₂): وهو الشكل الذي يوجد به عادة في الطبيعة.

2. الهيدروجين الأيوني: مثل البروتون +H الذي يوجد في الأحماض.

3. الهيدروجين في المركبات: مثل الماء (H₂O)، والميثان (CH₄)، والأمونيا (NH₃).

مصادر الهيدروجين:

لا يوجد غالبًا في حالته الحرة على الأرض، بل يُستخرج من:

• الغاز الطبيعي (بواسطة إصلاح البخار)
• التحليل الكهربائي للماء
• الفحم أو الكتلة الحيوية

استخدامات الهيدروجين:

• الوقود النظيف: يُستخدم في خلايا الوقود لإنتاج الكهرباء والماء فقط دون انبعاثات كربونية.
• البتروكيماويات: في تكرير النفط وتحسين الوقود.
• صناعة الأمونيا: للأسمدة.
• المركبات الفضائية: كوقود صاروخي.
• الطاقة المستقبلية: يُعد الهيدروجين الأخضر من أهم ركائز الطاقة النظيفة في المستقبل.

أبرز أنواع الهيدروجين حسب طريقة الإنتاج:

• الهيدروجين الأخضر: يُنتَج من التحليل الكهربائي للماء باستخدام طاقة متجددة، وهو الأنظف.
• الهيدروجين الأزرق: مثل الرمادي ولكن يُلتقط الكربون الناتج ويُخزن
• الهيدروجين الرمادي: يُنتَج من الغاز الطبيعي، ويطلق ثاني أكسيد الكربون.
• الهيدروجين الوردي : ينتَج الهيدروجين الوردي باستخدام الطاقة النووية كمصدر رئيسي للطاقة.
•  الهيدروجين الفيروزي : يُنتَج الهيدروجين الفيروزي من خلال فصل الميثان بدرجة حرارة عالية

1- الهيدروجين الأخضر

دور الهيدروجين الأخضر في الطاقة المتجددة

يبرز دور الهيدروجين الأخضر في الطاقة المتجددة كلاعب محوري في إعادة تشكيل مشهد الطاقة العالمي. وهناك عوامل رئيسية توضح هذا الدور الحيوي، وهي:

• وقود نظيف: الهيدروجين الأخضر وقود نظيف لا ينتج أي انبعاثات كربونية، مما يساهم بشكل كبير في خفض البصمة الكربونية وتقليل الاعتماد على الوقود الأحفوري.
• يعزز أمن الطاقة: يظهر دور الهيدروجين الأخضر في تنويع مصادر الطاقة المحلية، مما يعزز أمن الطاقة على المستوى الوطني والإقليمي.
• يدعم تكامل مصادر الطاقة: يلعب دورًا حيويًا في تحقيق التكامل بين مختلف مصادر الطاقة المتجددة، مما يضمن استقرار الشبكة الكهربائية وكفاءة استخدام الطاقة.
• تخزين الطاقة بكفاءة: يتميز الهيدروجين الأخضر بقدرته على تخزين كميات كبيرة من الطاقة لفترات طويلة، مما يجعله حلًا فعالًا لتحديات تخزين الطاقة المتجددة.
• توليد الكهرباء النظيف: يمكن استخدام الهيدروجين الأخضر في خلايا الوقود لتوليد الكهرباء دون أي انبعاثات ضارة، حيث ينتج عن هذه العملية الماء والحرارة فقط. توفر هذه التقنية حلًا مرنًا وموثوقًا لتأمين الطاقة في مختلف القطاعات.

الاتجاه العالمي نحو الهيدروجين الأخضر

هناك اهتمام متزايد بالهيدروجين الأخضر، إذ يُعد من أكثر العناصر انتشارًا ووفرة في الكون، وهو أخف العناصر الكيميائية ويتميز بسهولة استخراجه وكمية الطاقة الكبيرة التي ينتجها. وهناك عدة أسباب لذلك، وهي:

• يُعد مصدر طاقة آمنًا لتخفيض واردات النفط، ويمكن استخدام الموارد المحلية لإنتاجه.
• إنتاج الهيدروجين من مصادر الطاقة المتجددة التي تحقق أهداف الاستدامة.
• الهيدروجين هو ناقل الطاقة النظيفة المقبول والمتفق عليه في جميع أنحاء العالم، كما أنه مصدر مستقل ويحتوي على نسبة عالمية من الطاقة في الكتلة مقارنة بأنواع الوقود الأخرى.
• تُقدر تكلفة الإنتاج ما بين 2.5 و 4.5 دولار أمريكي للكيلوجرام الواحد.

طرق إنتاج الهيدروجين الأخضر

يبرز إنتاج الهيدروجين الأخضر كتغيير جذري نحو حلول الطاقة النظيفة، حيث يُعد عنصرًا أساسيًا في خفض انبعاثات الكربون وعنصرًا هامًا للانتقال إلى مصادر الطاقة النظيفة.

• التحليل الكهربائي للماء: هذه هي الطريقة الأكثر شيوعًا، ويتم إنتاجة من الماء من خلال عملية يطلق عليها عملية التحليل الكهربائي.
• تغويز الكتلة الحيوية: تتضمن هذه العملية لإنتاج الهيدروجين الأخضر تحويل المواد العضوية (مثل مخلفات النباتات أو النفايات الزراعية) إلى غاز .
• الإصلاح البخاري للغاز الحيوي: تشبه هذه الطريقة الإصلاح البخاري للغاز الطبيعي.
• التفاعلات الكهروضوئية: تستخدم هذه التقنية في إنتاج هيدروجين أخضر بمواد حساسة للضوء لفصل الماء مباشرة إلى هيدروجين وأكسجين باستخدام ضوء الشمس.
• التخمير الحيوي: تستخدم بعض الكائنات الحية الدقيقة، مثل الطحالب والبكتيريا، لإنتاج هيدروجين كمنتج ثانوي لعملياتها البيولوجية.

مشروعات الهيدروجين الأخضر في مصر

تحتل مشروعات الهيدروجين الأخضر في مصر مكانة محورية في مسيرة التحول نحو الطاقة المتجددة، وذلك في إطار رؤية مصر 2030 و تحتل مصر الترتيب رقم 1 عربيًا حسب عدد المشروعات المعلنة أو المخطط تنفيذها. وإليك أهم تلك المشروعات:

• مشروع EDF Renewables و Zero Waste:بقيمة 7 مليارات يورو لإنشاء مجمع صناعي متكامل  في منطقة رأس شقير.
• مشروع سكاتك وشركاؤها:  في العين السخنة، باستثمارات تُقدر بنحو 549 مليون دولار.
• مشروع SK Ecoplant و CSCEC: مشروع مشترك  في المنطقة الاقتصادية لقناة السويس باستثمار يبلغ 2 مليار دولار.
• مشروع AMEA Power: مشروع لإنشاء منشأة متخصصة في إنتاج الهيدروجين الأخضر بمصر.
• مشروع تحالف (مصدر، حسن علام للمرافق، إنفينيتي باور): مبادرة مشتركة تهدف إلى إنتاج هيدروجين أخضر.
• مشروع رينيري جروب بارتنرز: أول مصنع ضخم  بقدرة إنتاجية تصل إلى 15 جيجاوات بمدينة الطور في جنوب سيناء.
• مشروع Sterlite Power:شبكة كهرباء مخصصة لنقل هيدروجين أخضر، باستثمار يُقدر بنحو 5 إلى 6 مليارات دولار.
• المنطقة الاقتصادية لقناة السويس: مركز رئيسي لمشروعات هيدروجين خضراء ، حيث تستضيف أكثر من 80% من هذه المشروعات قيد التنفيذ. تهدف المنطقة إلى التحول إلى مركز عالمي رائد في مجال الطاقة الخضراء وإنتاج الهيدروجين.
• مشروع “مصر للهيدروجين الأخضر”: في المنطقة الاقتصادية لقناة السويس فاز بعقد قيمته 397 مليون يورو لتصدير الوقود الأخضر إلى أوروبا.

مشروعات الهيدروجين الأخضر العالمية

شهدت السنوات الأخيرة مشروعات عملاقة تهدف إلى إنتاج كميات ضخمة من هيدروجين اعتمادًا على مصادر الطاقة المتجددة، مما يمهّد لعصر جديد من الاقتصاد منخفض الكربون. و سنتعرف على أبرز المشروعات الرائدة عالميًا:

• مركز الطاقة الخضراء بأستراليا: من أكبر المشروعات العالمية، على الساحل الجنوبي لغرب أستراليا، بسعة 70 جيجاوات وتبلغ تكلفة إنشائه 100 مليار دولار أسترالي.
• مشروع الهيدروجين الأخضر CWPG AMAN (موريتانيا): يُعد من أبرز مشروعات  العالمية في موريتانيا. بالتعاون مع شركة AFRY لإنتاج هيدروجين محتمل ان يصل في موريتانيا إلى 20.1 مليون طن سنويًا، وتأمين حصة تصل إلى 1.5% من سوق الهيدروجين العالمي.
• جزيرة الهيدروجين الأخضر برينتو بالدنمارك: أحد مشروعات هيدروجين عالمية الهامة للحكومة الدنماركية بالتعاون مع شركة CIP العالمية. لإنتاج هيدروجين أخضر عبر تقنية “باور تو إكس” بكامل طاقتها الإنتاجية (10 جيجاوات).
• مشروع أكوافينتوس للهيدروجين الأخضر بألمانيا: يركز مشروع أكوافينتوس على تقنية واحدة لتوليد الطاقة المتجددة بسعة إجمالية تبلغ 10 جيجاوات، أي ما يكفي لإنتاج مليون طن متري من هيدروجين سنويًا بحلول عام 2030.
• مركز بوديماداكا  بالهند: يهدف هذا المشروع الطموح الذي تبلغ تكلفته 21 مليار دولار.
• مشروع نيوم بالسعودية:يهدف إلى بناء أكبر منشأة تجارية في العالم على مستوى المرافق الصناعية بقدرة إنتاجية تبلغ حوالي أربعة جيجاوات من الطاقة المتجددة عند تشغيل المشروع في عام 2026، ويستهدف المشروع إنتاج 600 طن متري من هيدروجين نظيف يوميًا.

تطبيقات الهيدروجين الأخضر

يمكن تصنيف تطبيقات الهيدروجين الأخضر من مصادر متجددة إلى نوعين: الأول: العمليات المتعلقة بالكتلة الحيوية، والثانية: عمليات تقسيم الماء. وهناك عدة أنواع من تقنيات التحليل الكهربائي كالتالي:

• تطبيقات الكتلة الحيوية
• تطبيقات التحليل الكهربائي
• تطبيقات التحليل الضوئي.
• تركيز الطاقة الشمسية.

اقتصاديات الهيدروجين الأخضر

المشكلة الرئيسية في اقتصاديات الهيدروجين الأخضر هي التكلفة العالية للإنتاج. من المتوقع أن تنخفض تكلفة إنتاجه من 6 دولارات/كجم في عام 2015 إلى حوالي 2 دولار/كجم عام 2025. وهناك عوامل تؤثر على اقتصاديات الهيدروجين الأخضر وهي:

• تكاليف الكهرباء المتجددة: العنصر الأكثر أهمية في تكلفة إنتاج هيدروجين . التحليل الكهربائي يتطلب كميات هائلة من الكهرباء.
• تكنولوجيا التحليل الكهربائي: تستخدم الكهرباء لفصل جزيئات الماء إلى هيدروجين وأكسجين.
• توازن المصنع: يشمل جميع المكونات والأنظمة الأخرى اللازمة لتشغيل مصنع إنتاج هيدروجين .
• تكاليف النقل والتخزين: يصبح نقله وتخزينه لتلبية احتياجات المستخدمين النهائيين.

الهيدروجين الأخضر المستدام

تتميز عملية إنتاج الهيدروجين بانعدام الانبعاثات الناتجة عنها الذي يمكن استخدامه كوقود أخضر.

• انعدام الانبعاثات الكربونية.
• إمكانية التخزين بعدة طرق مختلفة.
• تنوع مصادر الطاقة ويقلل من الاعتماد على الوقود الأحفوري.
• يمكن استخدام الهيدروجين في مجموعة واسعة من التطبيقات.
• مصدر إنتاج نظيف من مصادر طبيعية متجددة وصديق للبيئة.
• يساهم في أهداف التنمية المستدامة من خلال توفير مصدر طاقة نظيف ومستدام.
• تقليل الاعتماد على الوقود الأحفوري مما يقلل من الآثار البيئية السلبية المرتبطة باستخدامه.

مميزات الهيدروجين الأخضر

يتمتع الهيدروجين الأخضر بعدة فوائد اقتصادية وبيئية تجعله وقودًا مستقبليًا للطاقة النظيفة وحلًا واعدًا لتغير المناخ. ونستعرض فيما يلي مميزات الهيدروجين الأخضر بالتفصيل:

• مصدر طاقة صديق للبيئة
• مصدر طاقة نظيف ومتجدد:
• قابلية التخزين:
• قابلية النقل:
• تنوع الاستخدامات:
• تعزيز أمن الطاقة
• تحفيز النمو الاقتصادي.

استخدامات الهيدروجين الأخضر

تتعدد استخدامات الهيدروجين الأخضر في حياتنا اليومية، بدءًا من توليد الطاقة والتدفئة وصولًا إلى النقل والصناعة. ويدخل الهيدروجين الأخضر في العديد من المجالات والقطاعات، ومن أبرزها ما يأتي:

• قطاع وسائل النقل.
• التدفئة السكنية والتجارية.
• إنتاج الأمونيا الخضراء.
• قطاع الطاقة.
• تخزين الطاقة.
• توليد الكهرباء.
• القطاع الصناعي.
• مادة وسيطة في العمليات الكيميائية.

استثمارات الهيدروجين الأخضر العالمية

شهد سوق استثمارات الهيدروجين الأخضر العالمي نموًا ملحوظًا. في عام 2024، تجاوز حجم السوق 6.49 مليار دولار أمريكي، ومن المتوقع أن ينمو بمعدل نمو سنوي مركب يتجاوز 31% بين عامي 2024 و2032.

حجم استثمارات الهيدروجين الأخضر والأزرق العالمية

ارتفع حجم استثمارات الهيدروجين الأخضر والأزرق المعلنة في العالم بنسبة 20%، ليصل إلى 680 مليار دولار 2024، مقارنة بنحو 570 مليار دولار حتى أكتوبر 2023. شملت عدد 434 مشروعًا من أصل 1572 مشروعًا معلنًا على طول سلسلة القيمة حتى مايو 2024.

الصين الأولى عالميًا في استثمارات الهيدروجين الأخضر : احتلت الصين المرتبة الأولى بإجمالي قيمته 300 مليار يوان صيني (42.04 مليار دولار أمريكي) خلال الشهور التسعة الأولى من العام الجاري (2023)

أوروبا الأولى في عدد مشروعات الهيدروجين المعلنة :تستحوذ على أكبر عدد من مشروعات  الهيدروجين بعدد 617 مشروعًا من إجمالي العدد المعلن في العالم، تليها أمريكا الشمالية بنحو 280 مشروعًا معلنًا حتى مايو/أيار 2024.

مصر الأولى عربيًا في عدد مشروعات الهيدروجين :أكثر من 215 مليار دولار استثمارات الهيدروجين الأخضر في مصر وأكثر من 75% من تدفقات الاستثمار في أفريقيا، حيث بلغ عدد مشروعات الهيدروجين بنحو 33 مشروعًا حتى شهر مارس 2024، موزعة غالبيتها في إنتاج الهيدروجين الأخضر والأمونيا الخضراء بنحو 28 مشروعًا من إجمالي 103 مشروعات على مستوى الدول العربية.

مستقبل الهيدروجين الأخضر

يشهد مستقبل الهيدروجين الأخضر آفاقًا واعدة تدعم الانتقال إلى نظام طاقة مستدامة ونظيفة، وتتبنى العديد من الدول استراتيجيات وطنية طموحة للهيدروجين. وبلغ حجم سوق الهيدروجين العالمي 262.13 مليار دولار أمريكي في عام 2024، ومن المتوقع أن يصل إلى حوالي 556.56 مليار دولار أمريكي بحلول عام 2034، بمعدل نمو سنوي مركب قدره 7.82٪ من عام 2024 إلى عام 2034. ويشهد القطاع زيادة ملحوظة في الاستثمارات الحكومية والخاصة حول العالم.

2- الهيدروجين الأزرق

إنتاج الهيدروجين الأزرق

يتم إنتاج الهيدروجين الأزرق عن طريق إعادة تشكيل الوقود الأحفوري، تمامًا مثل اللون الرمادي، ولكن تتبع العملية التقاط وتخزين الكربون المنبعث في هذه العملية. ويعتبره البعض مصدرًا نظيفًا للطاقة.

•  إصلاح الميثان بالبخار (SMR) : إصلاح الميثان بالبخار (SMR) هو الطريقة الأكثر شيوعًا واقتصادية
•  الإصلاح الذاتي الحراري (ATR) :تُعد هذه الطريقة أكثر كفاءة من SMR من حيث استخدام الطاقة. وتجمع ATR بين إصلاح الميثان بالبخار والأكسدة الجزئية للميثان في مفاعل واحد.
•  الأكسدة الجزئية :يمكن استخدام هذه الطريقة لتحويل المواد الهيدروكربونية الثقيلة (مثل مخلفات التكرير) إلى هيدروجين. وتتضمن الأكسدة الجزئية حرقًا غير كامل للمادة الخام بكمية محدودة من الأكسجين.
•  تغويز الفحم : يُستخدم في الدول التي تعتمد بشكل كبير على الفحم، مثل الصين. ويتم تغويز الفحم لإنتاج غاز التخليق، الذي يحتوي على الهيدروجين وأول أكسيد الكربون.
•  احتجاز وتخزين الكربون (CCS) :  إنتاج الهيدروجين من الوقود الأحفوري، يتم استخدام تقنيات احتجاز الكربون لفصل ثاني أكسيد الكربون عن تيار الغاز. ثم يتم حقن ثاني أكسيد الكربون الملتقط بأمان في تشكيلات جيولوجية عميقة تحت الأرض.

دور الهيدروجين الأزرق في مرحلة الانتقال الطاقي

يسهم الهيدروجين الأزرق في بناء نظام طاقة مستدام يحد من التلوث ويحفظ الموارد الطبيعية للأجيال القادمة، ويُعدّ حلًا انتقاليًا واعدًا في سعينا نحو اقتصاد خالٍ من الكربون.

•  تعزيز أمن الطاقة: يقلل تنويع مصادر الطاقة من الاعتماد على عدد محدود من الدول المنتجة للوقود الأحفوري، مما يعزز الاستقلالية للدول ويحد من تقلبات الأسعار.
•  مكافحة تغير المناخ: يساعد في تقليل البصمة الكربونية من خلال خفض الانبعاثات الناتجة عن إنتاجه مقارنة بالهيدروجين الرمادي.
•  التنمية الاقتصادية وخلق فرص العمل:جذب الاستثمارات و تنشيط الصناعات القائمة و تصدير الهيدروجين ومشتقاته.تطوير التكنولوجيا والابتكار و زيادة الإيرادات الضريبية و خلق فرص عمل جديدة.
•  تحسين الصحة العامة:يساهم التحول إلى مصادر طاقة أنظف في تقليل تلوث الهواء الناتج عن حرق الوقود الأحفوري، .
•  الاستفادة من البنية التحتية للغاز الطبيعي:يستفيد الهيدروجين الأزرق من البنية التحتية القائمة للغاز الطبيعي، مما يقلل من الحاجة إلى استثمارات هائلة في بنية تحتية جديدة.
•  التكلفة التنافسية: يُعتبر  الهيدروجين الأزرق مثاليًا وأكثر تنافسية من حيث التكلفة مقارنة بالهيدروجين الأخضر، خاصة في المناطق التي يتوفر فيها الغاز الطبيعي بأسعار معقولة.
•  إمداد الصناعات كثيفة الاستهلاك للطاقة: يلعب دورًا حيويًا في إزالة الكربون من الصناعات التي يصعب فيها التحول الكامل إلى الكهرباء المتجددة.
•  وقود وسيط للانتقال الطاقوي: يمكن اعتبار الهيدروجين الأزرق جسرًا أو وقودًا وسيطًا في مرحلة الانتقال الطاقوي، حيث يمهد الطريق لتطوير تقنيات الهيدروجين وتوسيع نطاقها في المستقبل.

دور الهيدروجين الأزرق في التحول نحو الطاقة النظيفة

يُنتج الهيدروجين الأزرق من الغاز الطبيعي،و توضح العناصر التالية دور الهيدروجين الأزرق في التحول نحو الطاقة النظيفة:

•  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%.
•  الاستخدام في الصناعات صعبة التخفيف:يُعد الهيدروجين الأزرق ذا أهمية خاصة للصناعات الثقيلة التي يصعب عليها إزالة الكربون، ويقلل من انبعاثاتها، ومن هنا يتجلى دور الهيدروجين الأزرق في التحول نحو الطاقة النظيفة.
• تكرير المنتجات البترولية.
• صناعة الحديد والصلب.
• إنتاج الأمونيا والأسمدة.
• التدفئة الصناعية والعمليات الحرارية.
•  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).
• 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.
•  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.

المعوقات التي تواجه الهيدروجين الأزرق في التحول للطاقة النظيفة

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

مشروعات الهيدروجين الأزرق عالميًا

تتصدر الولايات المتحدة وأوروبا وآسيا ومنطقة الشرق الأوسط جهود تطوير مشروعات الهيدروجين الأزرق عالميًا.

الولايات المتحدة الأمريكية: تُعتبر الولايات المتحدة رائدة عالميًا في إنتاج مشروعات الهيدروجين الأزرق، مستفيدة من مواردها الوفيرة من الغاز الطبيعي وريادتها التكنولوجية في احتجاز الكربون وتخزينه.

• مشروع إكسون موبيل في باي تاون، تكساس.
• مشروع Air Products في لويزيانا.
• أمريكا الشمالية من أكبر المناطق المنتجة لمشروعات الهيدروجين الأزرق عالميًا، بإجمالي إنتاج يصل إلى 2091.6 كيلوطن.

كندا: تركز كندا بشكل كبير على مقاطعة ألبرتا، الغنية بالغاز الطبيعي وتوفر مواقع تخزين ثاني أكسيد الكربون تحت الأرض، في تطوير مشروعات الهيدروجين الأزرق عالميًا. تُعد المنطقة الصناعية في إدمونتون (ألبرتا) مركزًا حيويًا لتطوير الهيدروجين.

الصين: تحتل آسيا المرتبة الثالثة من حيث إنتاج مشروعات الهيدروجين الأزرق عالميًا بإنتاج يصل إلى 1929.7 كيلوطن.

• مشروع احتجاز الكربون واستخدامه وتخزينه البحري.
• مشاريع في قطاع الصلب والبتروكيماويات.
• مشروع شيانغتشينغ.

المملكة المتحدة: تعطي المملكة المتحدة أولوية لنمو مشروعات الهيدروجين الأزرق عالميًا كجزء من خطتها المكونة من عشر نقاط لتحقيق أهدافها الصفرية الصافية من الانبعاثات.

النمسا: قامت RAG Austria بتشغيل ما تسميه “أول مرفق لتخزين الهيدروجين بنسبة 100% في خزان مسامي تحت الأرض” في العالم، مما يدعم مستقبل مشروعات الهيدروجين الأزرق عالميًا.

مشروعات الهيدروجين الأزرق في الشرق الأوسط

تشهد مشروعات الهيدروجين الأزرق في الشرق الأوسط تزايدًا ملحوظًا لما تتمتع به المنطقة من احتياطيات ضخمة من الغاز الطبيعي، ويُعد الشرق الأوسط الثالث عالميًا في 2023 وذلك حسب تقرير لوحدة أبحاث الطاقة.

1- المملكة العربية السعودية: قامت شركة أرامكو السعودية بالاستحواذ على حصة 50% في شركة “الهيدروجين الأزرق للغازات الصناعية” التابعة لشركة إير برودكتس، ومقرها الجبيل.

2- الإمارات العربية المتحدة: تهدف إلى إنتاج 1.4 مليون طن متري سنويًا من مشروعات الهيدروجين الأزرق منخفض الانبعاثات بحلول عام 2031 (منها 0.4 مليون طن متري من الهيدروجين الأزرق).

3- مصر:تحتل مصر الترتيب الأول عربيًا في مشروعات الهيدروجين حسب عدد المشروعات المعلنة أو المخطط تنفيذها من عام 2021 وحتى عام 2023.

• وقعت شركة إيجاس مذكرة تفاهم مع شركة “Wintershall Dea” الألمانية للاستكشاف والإنتاج للقيام بدراسات جدوى فنية لإنتاج الهيدروجين الأزرق والفيروزي.
• وقعت شركة “إيني” الإيطالية اتفاقية مع الشركة المصرية القابضة للغازات الطبيعية لتقييم الجدوى الفنية والتجارية لمشاريع إنتاج الهيدروجين الأزرق من خلال تخزين ثاني أكسيد الكربون في حقول الغاز الطبيعي المستنفدة.
• تم اختيار تقنية شركة “كيه بي آر” الأمريكية (KBR) لإنتاج الأمونيا الزرقاء في أحد المشاريع، ويتضمن بناء محطة بقدرة 3 آلاف طن يوميًا.

4- سلطنة عمان:مشروع الهيدروجين الأزرق والأمونيا (بلو هورايزونز) في المنطقة الاقتصادية الخاصة بالدقم. مع شركة “كيه بي آر” لإنتاج الأمونيا بتكلفة تنافسية ومنخفضة الكربون، وهناك مشروع آخر مع شركة “شل” مشروع الهيدروجين الأزرق والأخضر في سلطنة عمان.

5- قطر: تخطط قطر لبناء أكبر مصنع للأمونيا الزرقاء في العالم والمتوقع أن يبدأ تشغيله بحلول عام 2026 لينتج 1.2 مليون طن سنويًا كما تدعم اتفاقية “قطر للطاقة” مع “تحالف الهيدروجين” الكوري.

6- العراق:من الدول العربية التي تمتلك مشروعات الهيدروجين الأزرق في الشرق الأوسط دولة العراق، حيث توجد مشروعات محتملة لإنتاج الهيدروجين الأزرق في العراق، من المقرر أن تنفذها شركة توتال إنرجي الفرنسية (TotalEnergies).

7- الجزائر: تدرس الجزائر إمكانية إنتاج الهيدروجين الأزرق بالاستفادة من خبرتها في الغاز الطبيعي ومشروعات احتجاز الكربون وتخزينه التي تستهدف خفض انبعاثات الغازات الدفيئة بنحو 120 ألف طن سنويًا من خلال مشاريع احتجاز الكربون وتخزينه.

الاستثمارات العالمية في الهيدروجين الأزرق

تبرز الاستثمارات العالمية في الهيدروجين الأزرق التي تجاوزت مرحلة اتخاذ القرار النهائي، حيث من المتوقع أن يعزز ذلك النمو المستقبلي لهذا القطاع بشكل كبير.

1- الولايات المتحدة الأمريكية: تُعد الولايات المتحدة من الدول الرائدة في إنتاج واستهلاك الهيدروجين، ولديها موارد وفيرة من الغاز الطبيعي وريادة تكنولوجية في احتجاز الكربون وتخزينه. تستعد الولايات المتحدة لقيادة سوق الهيدروجين الأزرق.

2- كندا: وضعت كندا استراتيجية رسمية لإنتاج الهيدروجين، حيث ترى فيه عنصرًا أساسيًا لمعالجة مشكلة التغير المناخي وفرصة ضخمة لتحسين القدرة التنافسية التجارية. وأعلنت شركة “إير برودكتس” (Air Products) الأمريكية عن مشاريع ضخمة في مجال الهيدروجين الأزرق.

3- الصين: تولي الصين اهتمامًا كبيرًا لمستقبل الهيدروجين، بما في ذلك الهيدروجين الأزرق. وأطلقت الصين خطة تطوير الهيدروجين (2021-2035). وتستثمر الصين في مشاريع احتجاز وتخزين الكربون التي تدعم إنتاج الهيدروجين الأزرق.

4-المملكة العربية السعودية: تخطط أرامكو السعودية لإنتاج 11 مليون طن من الأمونيا الزرقاء سنويًا بحلول عام 2030 واستحوذت أرامكو السعودية على حصة 50% في شركة “Blue Hydrogen Industrial Gases Company (BHIG)”.

5-الإمارات العربية المتحدة: تسعى للاستحواذ على 25% من السوق العالمية للهيدروجين.

6-مصر: إنتاج الهيدروجين الأزرق ومشتقاته في مصر على 3 مشروعات، بالإضافة إلى مشروعين لإنشاء محطات تموين للسفن بالهيدروجين، بحسب تقرير صادر عن منظمة أوابك.

7-سلطنة عمان: تحرز سلطنة عمان تقدمًا في مشاريع الهيدروجين الأزرق والأمونيا، وتسعى لتكون لاعبًا رئيسيًا في هذا السوق.

8-قطر: تُعد من الدول التي لديها إمكانات كبيرة في إنتاج الهيدروجين الأزرق نظرًا لمواردها الغازية الوفيرة.

9-المملكة المتحدة: خصصت الحكومة البريطانية ما يصل إلى 21.7 مليار جنيه إسترليني من التمويل على مدى 25 عامًا لدعم صناعة احتجاز الكربون، والتي تشمل مشاريع الهيدروجين الأزرق. ومن أبرز المشاريع هو مشروع “HyNet”.

 10-ألمانيا: من الدول الرائدة في إنتاج الهيدروجين الأزرق. وتعمل ألمانيا أيضًا على تطوير مشاريع الهيدروجين الأزرق، مع خطط لاستيراد الهيدروجين الأزرق من دول مثل النرويج.

 11-اليابان وكوريا الجنوبية: تستثمران بكثافة في تكنولوجيا الهيدروجين، لا سيما في المركبات التي تعمل بخلايا الوقود والبنية التحتية ذات الصلة، وتسعيان لاستيراد الهيدروجين النظيف.

 12-الاتحاد الأوروبي:أطلق استراتيجيته للهيدروجين في عام 2020، ويسلط الضوء على دور الهيدروجين في جعل المنطقة أول قارة محايدة للمناخ.

الهيدروجين الأزرق والاستدامة البيئية

يمثل الهيدروجين الأزرق حلًا وسيطًا واعدًا على طريق التحول نحو اقتصاد طاقة مستدام وأكثر صداقة للبيئة. ونستعرض فيما يلي العوامل التي تدعم دور الهيدروجين الأزرق في تحقيق الاستدامة البيئية:

•  خفض الانبعاثات الكربونية: يساهم الهيدروجين الأزرق في تقليل انبعاثات ثاني أكسيد الكربون بشكل كبير مقارنة بالوقود الأحفوري التقليدي. يمكن لتقنيات احتجاز الكربون أن تلتقط ما بين 80% من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون.
•  التحول الطاقي: يلعب الهيدروجين الأزرق دورًا حيويًا كجسر للتحول الطاقوي، حيث يمثل خيارًا انتقاليًا يمكن أن يساعد في خفض الانبعاثات الكربونية مع مواصلة الاعتماد على مصادر الطاقة الأحفورية في بعض القطاعات الصناعية.
•  تطوير البنية التحتية:يساهم إنتاج الهيدروجين الأزرق في تطوير البنية التحتية للطاقة، خاصة في المناطق التي لديها مصادر وفيرة من الغاز الطبيعي. يُعد الهيدروجين الأزرق حاليًا خيارًا أكثر تنافسية من حيث التكلفة مقارنة بنظيره الأخضر.
•  تخزين ونقل الطاقة: يمكن استخدام الهيدروجين الأزرق لتخزين الطاقة المنتجة من مصادر متجددة متقطعة (مثل الشمس والرياح)، ونقلها إلى أماكن الاستهلاك. هذا يعني أنه يمكن استخدامه لنقل الطاقة من مصدر إلى آخر، مثل الطاقة المتجددة، أو تخزين الطاقة.
•  دعم النمو الاقتصادي: يساهم الهيدروجين الأزرق بشكل كبير في النمو الاقتصادي. إنتاج الهيدروجين الأزرق وتطبيقاته يمكن أن يخلق فرص عمل جديدة ويزيد الإيرادات الضريبية والذي يعكس السير في الطريق الصحيح من خلال إنشاء برامج واضحة المعالم.

تحديات إنتاج الهيدروجين الأزرق

•  تقنية احتجاز الكربون (CCS): لا تزال هذه التقنية مكلفة وغير ناضجة بالكامل، وتواجه تحديات في الكفاءة وفي إيجاد مواقع آمنة وطويلة الأمد لتخزين الكربون. على الرغم من ادعاءات البعض بإمكانية التقاط أكثر من 90% من انبعاثات الكربون.
•  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.
•  تكلفة الإنتاج المرتفعة: 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.
• 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.
•  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 وصديقة للبيئة.

اقتصاديات الهيدروجين الأزرق

يلعب الهيدروجين الأزرق دورًا متزايد الأهمية في جهود إزالة الكربون العالمية، إلا أن تحقيقه على نطاق واسع يواجه عددًا من التحديات والفرص الاقتصادية التي تستحق الدراسة المتعمقة.

•  عملية الإنتاج والتكاليف: تواجه اقتصاديات الهيدروجين الأزرق، كونه قطاعًا ناشئًا، تكاليف أولية مرتفعة تتعلق ببناء البنية التحتية، وتوسيع نطاق الإنتاج، وتحقيق الانتشار في السوق. بدون حوافز مستهدفة، تتأثر التكلفة بعدة عوامل رئيسية، منها:
• سعر الغاز الطبيعي.
• كفاءة عملية تحويل الغاز.
• تكلفة تقنيات احتجاز الكربون وتخزينه واستخدامه.
•  الجدوى والفرص الاقتصادية: تتمثل التحديات الاقتصادية الرئيسية لاقتصاديات الهيدروجين الأزرق في الحاجة إلى استثمارات رأسمالية ضخمة في البنية التحتية لاحتجاز الكربون ونقله وتخزينه. كما أن كفاءة احتجاز الكربون، التي تتراوح حاليًا بين 80% و 95%، تعني بقاء جزء من الانبعاثات.
•  الخطط المستقبلية والاستثمارات: تُستمد تقديرات القدرة الإنتاجية المستقبلية للهيدروجين الأزرق التي أجراها مختبر تكنولوجيا الطاقة الوطني (NETL) إلى أن تكلفة إنتاج الهيدروجين الأزرق تتراوح بين 1.5 إلى 3 دولارات للكيلوغرام، مع إضافة تقنيات CCUS التي تزيد التكلفة الإجمالية بين 20% و 50%.
•  عوائد اقتصاديات الهيدروجين الأزرق: يوفر الاستثمار في الهيدروجين الأزرق العديد من العوائد الاقتصادية الهامة منها خلق فرص العمل و دعم الصناعات الثقيلة و تعزيز أمن الطاقة واستقرار الأسواق. و مرونة البنية التحتية وانخفاض التكاليف.

مميزات الهيدروجين الأزرق

تكتسب مميزات الهيدروجين الأزرق زخمًا كبيرًا كوقود مستقبلي مدعومًا بعوامل متعددة. سنسلط الضوء في هذا المقال على هذه المميزات بالتفصيل .

•  خفض الانبعاثات الكربونية : تُعد هذه الميزة الأبرز لـ مميزات الهيدروجين الأزرق. فبدلاً من إطلاق ثاني أكسيد الكربون الناتج عن عملية إصلاح الميثان بالبخار (SMR) في الغلاف الجوي، يتم احتجازه وتخزينه تحت الأرض في تشكيلات جيولوجية آمنة  أو إعادة استخدامه في تطبيقات صناعية أخرى.
•  التكلفة التنافسية وتوافر الغاز الطبيعي : يعتمد إنتاج الهيدروجين الأزرق على الغاز الطبيعي مع تطبيق تقنية احتجاز وتخزين الكربون (CCS). من أهم مميزات الهيدروجين الأزرق التكلفة المنخفضة نسبيًا؛ حيث تبلغ في المتوسط 1.5 يورو لكل كيلوغرام.
•   الاستفادة من البنية التحتية القائمة للغاز الطبيعي : يمكن لـ الهيدروجين الأزرق الاستفادة من شبكات الغاز الطبيعي وخطوط الأنابيب ومرافق المعالجة الموجودة بالفعل. هذا يقلل بشكل كبير من تكاليف الاستثمار الأولية ووقت التنفيذ اللازم لعمليات إنتاج الهيدروجين الأزرق على نطاق واسع.
•   توفير مصدر طاقة موثوق ومستقر : يمكن إنتاج الهيدروجين الأزرق طالما يتوفر الغاز الطبيعي، مما يوفر مصدرًا ثابتًا وموثوقًا للطاقة. هذه الاستمرارية هي من بين مميزات الهيدروجين الأزرق الرئيسية.
•   دعم إزالة الكربون في الصناعات “صعبة الخفض” : يلعب الهيدروجين الأزرق دورًا حيويًا في إزالة الكربون من القطاعات الصناعية التي يصعب فيها التحول الكامل إلى الكهرباء المباشرة. وتشمل هذه الصناعات إنتاج الصلب، والإسمنت، والأمونيا، وتكرير النفط.
•  جسر نحو الهيدروجين الأخضر : يُنظر إلى الهيدروجين الأزرق كجسر تكنولوجي مهم نحو التوسع في إنتاج الهيدروجين الأخضر (الناتج عن التحليل الكهربائي للماء باستخدام الطاقة المتجددة)، حيث يسمح بتطوير الخبرات والبنية التحتية اللازمة. هذا الدور الانتقالي هو من أبرز مميزات الهيدروجين الأزرق.
•  تعزيز أمن الطاقة : يساهم الهيدروجين الأزرق في تعزيز الاستقلال الطاقوي وتقليل الاعتماد على استيراد الوقود الأحفوري الآخر، مما يقلل من التعرض لتقلبات الأسعار العالمية. هذا الجانب يعزز من مميزات الهيدروجين الأزرق الاستراتيجية.
•  فرص التنمية الاقتصادية وخلق فرص العمل : يتطلب تطوير ونشر الهيدروجين الأزرق استثمارات في البحث والتطوير، وبناء وتشغيل المنشآت، وصيانة البنية التحتية، مما يخلق فرص عمل جديدة ويدعم النمو الاقتصادي في القطاعات ذات الصلة.
•  البحث والتطوير المستمر : يساهم استمرار تطوير تقنية احتجاز وتخزين الكربون من خلال دعم وتمويل البحث والتطوير في خفض تكلفتها، ومن ثم يمكن بناء سوق تجاري للهيدروجين بأسعار تنافسية.

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 :

•  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.
•  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 .
•  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.
•  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.
•  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.
•  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.
•  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.
•  تعزيز أمن الطاقة : من ضمن استخدامات الهيدروجين الأزرق المساهمة في تنويع مصادر الطاقة وتقليل الاعتماد على الوقود الأحفوري التقليدي، مما يعزز أمن الطاقة للدول.
•  التنمية الاقتصادية : الاستثمار في مشاريع الهيدروجين الأزرق تدعم التنمية الاقتصادية، وهذا من أهم استخدامات الهيدروجين الأزرق على المدى الطويل و يلعب الهيدروجين الأزرق دورًا مهمًا في التنمية الاقتصادية من خلال تعزيز أمن الطاقة، وخلق فرص عمل، وخفض الانبعاثات.

مستقبل الهيدروجين الأزرق

هناك عدد من العوامل تشير إلى مستقبل الهيدروجين الأزرق المشرق كركيزة أساسية في تلبية احتياجات الطاقة المتزايدة ودورة الهام فى مستقبل الطاقة المستدامة كالتالي :

•  الهيدروجين الأزرق عنصر أساسي في التحول الطاقي : يُعتبر الهيدروجين الأزرق جسرًا محتملًا نحو اقتصاد الهيدروجين النظيف. يساهم في تقليل انبعاثات غازات الدفيئة بشكل كبير مقارنة بالهيدروجين الرمادي، مما يدعم جهود مكافحة تغير المناخ.وتعزيز أمن الطاقة من خلال إنتاج الهيدروجين الأزرق.
•  توقعات نمو الطلب على الهيدروجين الأزرق : من المتوقع أن يشهد سوق الهيدروجين الأزرق نموًا ملحوظًا في السنوات القادمة، مدفوعًا بعدة عوامل رئيسية:
• السياسات الحكومية الداعمة
• الوعي العالمي المتزايد.
• الاستثمارات الضخمة
• التطورات التكنولوجية المستمرة.
•  الهيدروجين الأزرق والطاقة المستدامة : يمر قطاع الطاقة بمرحلة انتقالية حاسمة، مع التركيز المتزايد على مصادر الطاقة النظيفة والتقنيات التي تقلل انبعاثات غازات الاحتباس الحراري وتُسهم في مستقبل أكثر استدامة.
•  تسريع إزالة الكربون وزيادة الطلب على الهيدروجين الأزرق : “تسريع إزالة الكربون” (AEDS)، الذي جرى تطويره في إطار الإصدار السابع من توقعات الغاز العالمية الصادرة عن منتدى الدول المصدرة للغاز، إلى رؤى قيّمة بشأن مستقبل هيدروجين بصفته موجهًا للطاقة.
•  انخفاض تكلفة إنتاج الهيدروجين الأزرق : يُقدر في الوقت الحالي متوسط تكلفة إنتاج الهيدروجين الأزرق بنحو 1.5 دولارًا إلى 3 دولارات لكل كيلوغرام، في حين أن تكلفة الهيدروجين الأخضر أعلى، تتراوح من 3 دولارات إلى 6 دولارات للكيلوغرام>

3- الهيدروجين الرمادي 

الهيدروجين الرمادي هو الأنواع الأكثر شيوعًا حاليًا، ويعتمد بشكل أساسي على الوقود الأحفوري، وخاصة الغاز الطبيعي و يتم إنتاج الهيدروجين الرمادي بشكل رئيسي عن طريق عملية تسمى إصلاح الميثان بالبخار (SMR). تتضمن هذه العملية الخطوات التالية:

• مزج الميثان والبخار: يتم خلط الغاز الطبيعي (الميثان) مع بخار الماء عند درجات حرارة عالية جدًا (تتراوح بين 700 إلى 1100 درجة مئوية).
• التفاعل التحفيزي: يتم تمرير هذا الخليط عبر محفز (عادة النيكل) لإنتاج غاز الهيدروجين (H2) وأول أكسيد الكربون (CO).
• تفاعل تحويل الغاز المائي: يتفاعل أول أكسيد الكربون الناتج مع بخار الماء الإضافي لإنتاج المزيد من الهيدروجين وثاني أكسيد الكربون (CO2).

الهيدروجين الرمادي و تأثيره على البيئة

يكمن التأثير البيئي السلبي للهيدروجين الرمادي في أن غاز ثاني أكسيد الكربون الناتج عن عملية الإنتاج يتم إطلاقه مباشرة في الغلاف الجوي. هذا يساهم بشكل كبير في زيادة انبعاثات الغازات الدفيئة، وبالتالي تفاقم ظاهرة الاحتباس الحراري وتغير المناخ. يُقدر أن إنتاج طن واحد من الهيدروجين الرمادي ينتج عنه حوالي 10 أطنان من ثاني أكسيد الكربون.

4- الهيدروجين الوردي

يُنتَج الهيدروجين الوردي باستخدام الطاقة النووية كمصدر رئيسي للطاقة. تُولِّد المفاعلات النووية الكهرباء اللازمة للتحليل الكهربائي. بالإضافة إلى ذلك، يُمكن استخدام الحرارة المُهدرة من المحطات النووية لتسخين أنواع مُعينة من أجهزة التحليل الكهربائي، مما يزيد من كفاءة التحليل الكهربائي. وبالمقارنة مع أنواع أخرى من الهيدروجين، لا تُصدر هذه العملية أي غازات دفيئة، وتُتيح مسارًا فريدًا لإنتاج الهيدروجين المُستدام.

بالنسبة للمسؤولين التنفيذيين في قطاعي الطاقة النووية والنووية، يُمثل هيدروجين ذو اللون الوردي فرصةً واعدةً. فهو يُمكّن من توسيع نطاق تطبيقات الطاقة النووية، ويُسهم في مستقبلٍ أكثر اخضرارًا، مع ضمان أمن الطاقة وموثوقيتها.

5- الهيدروجين الفيروزي 

يُنتَج هيدروجين ذات اللون الفيروزي من خلال فصل الميثان بدرجة حرارة عالية، وهي عملية تستخدم درجات حرارة مرتفعة لزيادة كفاءة إنتاج هيدروجين نظيف . تُقدّم هذه الطريقة بديلاً عن عملية تحويل الميثان بالبخار التقليدية، مما قد يُقلّل من استهلاك الطاقة ويُنتج الكربون الصلب فقط كنفايات.

وتبشر عملية إنتاج هيدروجين فيروزي المبتكرة بتحسين كفاءة إنتاج هيدروجين مع تقليل انبعاثات الكربون، ويمكن أن يكون استكشاف هذا الخيار خطوة استراتيجية للبقاء في طليعة التكنولوجيا والاستدامة.