تنبع أهمية التمييز بين الهيدروجين الأخضر والأزرق من كونهما من أبرز مصادر الطاقة المتجددة الصاعدة، إذ يختلفان في 5 جوانب جوهرية تشمل: طريقة الإنتاج، والأثر البيئي، والتكلفة، وغيرها من العوامل التي تحدد مدى إسهام كلٍ منهما في بناء مستقبل طاقة مستدام.
وتعكس ألوان الهيدروجين الأخضر والأزرق طبيعة عملية الاستخلاص، ومصدر الطاقة المستخدم، وكذلك المادة الخام التي يُشتق منها الهيدروجين، فمن الهيدروجين الأخضر المُنتَج عبر مصادر متجددة، إلى الرمادي أو الأسود المرتبطين بالوقود الأحفوري والتلوث، تتعدد الخيارات وتتشعب المسارات.. في هذه المقالة، نسلط الضوء على الفروق الأساسية بين الهيدروجين الأخضر والأزرق، وهما من أكثر أنواع الهيدروجين تداولًا واهتمامًا في الوقت الراهن.
الفرق بين الهيدروجين الأخضر والأزرق
ما هو الهيدروجين الأخضر ؟
الهيدروجين الأخضر هو الهيدروجين الناتج عن تحليل الماء بالتحليل الكهربائي. وينتج عن هذا الهيدروجين والأكسجين فقط. يمكننا استخدام الهيدروجين وتنفيس الأكسجين في الغلاف الجوي دون أي تأثير سلبي. لتحقيق التحليل الكهربائي نحتاج إلى الكهرباء وإلى الطاقة. هذه العملية لصنع الهيدروجين الأخضر مدعومة بمصادر الطاقة المتجددة، مثل الرياح أو الشمس. وهذا يجعل الهيدروجين الأخضر أنظف خيار من مصادر الطاقة المتجددة من دون ثاني أكسيد الكربون كمنتج ثانوي.
ما هو الهيدروجين الأزرق ؟
الهيدروجين الأزرق هو عملية تقسيم الغاز الطبيعي إلى هيدروجين وCO2، إمَّا عن طريق إعادة تشكيل الميثان بالبخار (SMR)، أو إعادة التشكيل الحراري التلقائي (ATR)، ولكن يتم التقاط CO2 ثم تخزينه. ونظرًا لأن غازات الاحتباس الحراري يتم التقاطها، فإن هذا يخفف من التأثيرات البيئية على الكوكب. ويتم “الالتقاط” من خلال عملية تسمى استخدام وتخزين الكربون (CCUS)
الفروق الجوهرية بين الهيدروجين الأخضر والأزرق
يكمن الفرق الرئيسي بين الهيدروجين الأخضر والأزرق في عملية الحصول عليه وتأثيره البيئي. فالهيدروجين الأزرق لا يُقلل من الاعتماد على الغاز في توليد الطاقة، بل يُعزز نموذج التنمية القائم على الوقود الأحفوري.
1- طريقة الإنتاج
- يُنتج الهيدروجين الأخضر من خلال عملية التحليل الكهربائي للماء باستخدام كهرباء مُولدة من مصادر الطاقة المتجددة مثل الطاقة الشمسية وطاقة الرياح. في هذه العملية، يتم تمرير تيار كهربائي عبر الماء لفصل جزيئات الماء إلى هيدروجين وأكسجين.
- بينما يُنتج الهيدروجين الأزرق بشكل أساسي من الوقود الأحفوري، مثل الغاز الطبيعي، من خلال عملية تسمى “إصلاح غاز الميثان بالبخار” (Steam Methane Reforming – SMR). في هذه العملية، يتم تفاعل الغاز الطبيعي مع البخار لإنتاج الهيدروجين وثاني أكسيد الكربون و ما يميز الهيدروجين الأزرق هو دمج تقنيات التقاط وتخزين الكربون. يتم التقاط انبعاثات ثاني أكسيد الكربون الناتجة عن عملية الإنتاج وتخزينها تحت الأرض أو استخدامها في تطبيقات أخرى، مما يقلل من انبعاثاتها إلى الغلاف الجوي مقارنة بإنتاج الهيدروجين الرمادي (الذي لا يتم فيه التقاط الكربون).
2- التأثير البيئي
- يعتبر الهيدروجين الأخضر أنظف أنواع الهيدروجين لأنه لا ينتج أي انبعاثات كربونية خلال عملية الإنتاج طالما أن الكهرباء المستخدمة متجددة. المنتج الثانوي الوحيد هو الأكسجين و يتمتع الهيدروجين الأخضر بأقل تأثير بيئي بين جميع أنواع الهيدروجين لأنه يعتمد على مصادر متجددة ولا ينتج انبعاثات ضارة.
- يعتبر الهيدروجين الأزرق لا يزال ينتج انبعاثات كربونية، حتى مع استخدام تقنيات CCS، حيث لا يتم التقاط جميع الانبعاثات و الهيدروجين الأزرق، تكمن المشكلة الرئيسية في ثاني أكسيد الكربون الناتج عن إعادة تشكيل الغاز الطبيعي (بكفاءة تتراوح بين 60% و65%)، والذي يجب احتجازه وتخزينه. علاوة على ذلك، فإن استخدام الهيدروكربونات يعني عدم استخدام مصادر الطاقة المتجددة، وبالتالي فإن الانبعاثات ليست معدومة
3- تكلفة الإنتاج
- يعتبر إنتاج الهيدروجين الأخضر حاليًا أكثر تكلفة من الهيدروجين الأزرق والرمادي، ويرجع ذلك بشكل أساسي إلى تكلفة الكهرباء المتجددة وعملية التحليل الكهربائي. ومع ذلك، من المتوقع أن تنخفض تكلفة الهيدروجين الأخضر مع تطور تقنيات الطاقة المتجددة وزيادة حجم الإنتاج.
- يعتبر إنتاج الهيدروجين الأزرق حاليًا أقل تكلفة مقارنة بالهيدروجين الأخضر في العديد من الحالات، خاصة مع وجود بنية تحتية قائمة للغاز الطبيعي.
4- الموارد الطبيعية للهيدروجين
- الفارق الأخير استراتيجي ، إذ يُعزز الهيدروجين الأخضر الاكتفاء الذاتي من خلال قدرته على استخدام الموارد الطبيعية المتاحة من جميع أنحاء العالم، مما يحدّ من الاعتماد على دول ثالثة أو يُلغيه.
- أما الهيدروجين الأزرق، فيعيبه اعتماده على الدول المُنتجة للغاز الطبيعي.
5- كمية المياه المستهلكة لإنتاج الهيدروجين
- إنتاج الهيدروجين الأخضر من تقنية التحليل الكهربائي أكثر كفاءة من حيث استهلاك الماء ، وهو أحد المواد الخام الأساسية، إلى جانب الكهرباء المتجددة إذ يتطلب إنتاج كيلوغرام واحد من الهيدروجين من التحليل الكهربائي 10 لترات من الماء منزوع الأيونات.
- بينما يتطلب إنتاج الهيدروجين الأزرق من خلال إعادة تشكيل الغاز الطبيعي باستخدام ثاني أكسيد الكربون 25 لترًا من الماء منزوع الأيونات، بينما يتطلب إنتاجه من خلال إعادة تشكيل الغاز الطبيعي.
فيديو .. الفرق بين الهيدروجين الأخضر والأزرق والرمادي
ختامًا، يُعدّ كل من الهيدروجين الأخضر والأزرق محطتين هامتين في سبيل تحقيق مستقبل طاقة أكثر استدامة. وبينما يمثل الهيدروجين الأخضر الغاية المنشودة في مسيرة الطاقة النظيفة لكونه خاليًا من الانبعاثات الكربونية طوال دورة حياته، يمكن أن يشكل الهيدروجين الأزرق جسرًا بالغ الأهمية لتسريع هذا التحول، لا سيما في المناطق التي ترتكز اقتصاداتها بشكل كبير على الوقود الأحفوري. لذا، فإن تبني استراتيجية متوازنة تدعم كلا النوعين من الهيدروجين سيفضي حتمًا إلى بناء مستقبل طاقة مستدام ومزدهر.
مراجع :
- الفرق بين الهيدروجين الأزرق والأخضر – مركز سمت للدراسات
- الفرق بين الهيدروجين الأزرق والأخضر – iberdrola
أقرأ ايضا :
- إنتاج الهيدروجين الأخضر .. 5 طرق لطاقة أكثر استدامة
- مستقبل الهيدروجين الأخضر .. 7 عوامل تدعم التوجه نحو الطاقة المستدامة
- 5 عوامل توضح دور الهيدروجين الأخضر في الطاقة المتجددة
- مشروعات الهيدروجين الأخضر .. أكثر من 1507 مشروع حول العالم
