الهيدروجين الأخضر: طاقة المستقبل النظيف
الهيدروجين الأخضر: معطيات وأرقام حديثة حول طاقة المستقبل النظيف

يُعدّ الهيدروجين الأخضر (Green hydrogen) وقودًا واعدًا يحمل إمكانيات هائلة لثورة الطاقة النظيفة. يُنتج هذا الوقود من خلال التحليل الكهربائي للماء باستخدام الطاقة المتجددة (Renewable energy) مثل طاقة الشمس والرياح، مما يجعله خاليًا من انبعاثات الكربون (Carbon emissions) ويُمثل بديلًا مستدامًا للوقود الأحفوري.

ما هو الهيدروجين الأخضر؟

الهيدروجين الأخضر هو غاز عديم اللون والرائحة يتكون من ذرتين من الهيدروجين. يُنتج هذا الغاز من خلال عملية التحليل الكهربائي للماء، حيث يتم استخدام الطاقة الكهربائية (Electricity) من مصادر متجددة مثل طاقة الشمس أو الرياح لكسر جزيئات الماء إلى ذرات هيدروجين وأكسجين.

لماذا يعدّ الهيدروجين الأخضر مهمًا؟

خالٍ من انبعاثات الكربون: لا ينتج الهيدروجين الأخضر أي انبعاثات ثاني أكسيد الكربون عند إنتاجه أو استخدامه، مما يجعله وقودًا مثاليًا لمكافحة تغير المناخ.
متجدد: يُنتج الهيدروجين الأخضر من مصادر متجددة مثل طاقة الشمس والرياح، مما يعني أنه لا ينضب.
متعدد الاستخدامات: يمكن استخدام الهيدروجين الأخضر في مجموعة متنوعة من التطبيقات، بما في ذلك:
- النقل: يمكن استخدام الهيدروجين الأخضر لتشغيل المركبات مثل السيارات والشاحنات والحافلات.
- توليد الطاقة: يمكن استخدام الهيدروجين الأخضر لتوليد الكهرباء من خلال خلايا الوقود.
- التصنيع: يمكن استخدام الهيدروجين الأخضر في العمليات الصناعية مثل إنتاج الحديد والصلب والأمونيا.
تخزين الطاقة: يمكن تخزين الهيدروجين الأخضر بسهولة ونقله لمسافات طويلة، مما يجعله وسيلة مثالية لتخزين الطاقة المتجددة.

إنتاج الهيدروجين الأخضر:

يتم إنتاج الهيدروجين الأخضر من خلال عملية التحليل الكهربائي للماء باستخدام الطاقة الكهربائية من مصادر متجددة. تتكون عملية التحليل الكهربائي من الخطوات التالية:

فصل الماء: يتم فصل الماء إلى ذرات هيدروجين وأكسجين باستخدام تيار كهربائي.
جمع الهيدروجين: يتم جمع ذرات الهيدروجين في خزان.
تصفية الهيدروجين: يتم تصفية الهيدروجين لإزالة أي شوائب.

تكلفة إنتاج الهيدروجين الأخضر:

لا تزال تكلفة إنتاج الهيدروجين الأخضر مرتفعة نسبيًا، ولكن من المتوقع أن تنخفض مع تطور التكنولوجيا وازدياد حجم الإنتاج. تشمل العوامل الرئيسية التي تؤثر على تكلفة إنتاج الهيدروجين الأخضر:

تكلفة الكهرباء: تشكل تكلفة الكهرباء من مصادر متجددة جزءًا كبيرًا من تكلفة إنتاج الهيدروجين الأخضر.
كفاءة عملية التحليل الكهربائي: تؤثر كفاءة عملية التحليل الكهربائي على كمية الطاقة الكهربائية المطلوبة لإنتاج الهيدروجين الأخضر.
حجم المصنع: تميل مصانع إنتاج الهيدروجين الأخضر الأكبر حجمًا إلى أن تكون أكثر كفاءة من حيث التكلفة.

معطيات وأرقام وإحصائيات حديثة حول الهيدروجين الأخضر:

الإنتاج:

الإنتاج العالمي: بلغ إنتاج الهيدروجين الأخضر في عام 2023 ما يقارب 3 أطنان مترية، ومن المتوقع أن ينمو إلى 10 أطنان مترية بحلول عام 2030 و 110 أطنان مترية بحلول عام 2050.

أكبر الدول المنتجة:
- أستراليا: 1.2 طن متري
- الولايات المتحدة: 0.8 طن متري
- الصين: 0.5 طن متري
- اليابان: 0.4 طن متري
- ألمانيا: 0.3 طن متري

مشاريع الهيدروجين الأخضر: يوجد أكثر من 250 مشروعًا لالهيدروجين الأخضر قيد التطوير أو التنفيذ حول العالم، بقيمة استثمارية إجمالية تزيد عن 115 مليار دولار أمريكي. (https://www.rystadenergy.com/services/hydrogen-solution)

التكلفة:

تكلفة الإنتاج: انخفضت تكلفة إنتاج الهيدروجين الأخضر بنسبة 85٪ منذ عام 2010، ومن المتوقع أن تنخفض بنسبة 50٪ أخرى بحلول عام 2030.

تكلفة التخزين: لا تزال تكلفة تخزين الهيدروجين الأخضر مرتفعة نسبيًا، ولكن من المتوقع أن تنخفض مع تطور التكنولوجيا. تُقدر تكلفة تخزين الهيدروجين الأخضر حاليًا بحوالي 2-3 دولار أمريكي للكيلوغرام.

الاستخدامات:

النقل: يتم استخدام الهيدروجين الأخضر لتشغيل المركبات مثل السيارات والشاحنات والحافلات. تم بيع أكثر من 20,000 مركبة تعمل بالهيدروجين في عام 2023، ومن المتوقع أن يصل هذا الرقم إلى 5 ملايين بحلول عام 2030. (https://fuelcellsworks.com/)

توليد الطاقة: يتم استخدام الهيدروجين الأخضر لتوليد الكهرباء من خلال خلايا الوقود. تم تركيب أكثر من 100 ميجاوات من خلايا الوقود تعمل بالهيدروجين في عام 2023، ومن المتوقع أن يصل هذا الرقم إلى 100 جيجا وات بحلول عام 2050. (https://www.power-technology.com/sector/renewables/fuel-cell/)

التصنيع: يتم استخدام الهيدروجين الأخضر في العمليات الصناعية مثل إنتاج الحديد والصلب والأمونيا. يتم استخدام حوالي 50 مليون طن من الهيدروجين في الصناعة كل عام، ومن المتوقع أن يتم استبدال جزء كبير من هذا الهيدروجين بالهيدروجين الأخضر في المستقبل. (https://www.iea.org/energy-system/low-emission-fuels/hydrogen)

الاستثمار:

الاستثمار العالمي: تم استثمار أكثر من 50 مليار دولار أمريكي في الهيدروجين الأخضر في عام 2023، ومن المتوقع أن يصل هذا الرقم إلى 100 مليار دولار أمريكي بحلول عام 2030.

الدول الأكثر استثمارًا:
- الصين: 20 مليار دولار أمريكي
- الولايات المتحدة: 15 مليار دولار أمريكي
- اليابان: 10 مليار دولار أمريكي
- ألمانيا: 5 مليارات دولار أمريكي
- الاتحاد الأوروبي: 5 مليارات دولار أمريكي

السياسات:

أكثر من 30 دولة لديها استراتيجيات وطنية لالهيدروجين الأخضر.

تم تخصيص أكثر من 100 مليار دولار أمريكي من قبل الحكومات في جميع أنحاء العالم لدعم الهيدروجين الأخضر.

تتزايد أعداد الشركات التي تتعهد باستخدام الهيدروجين الأخضر في عملياتها.

التحديات:

ارتفاع التكلفة: لا تزال تكلفة إنتاج الهيدروجين الأخضر مرتفعة نسبيًا مقارنة بالوقود الأحفوري.
البنية التحتية: تفتقر العديد من البلدان إلى البنية التحتية اللازمة لتخزين ونقل الهيدروجين الأخضر.
الإنتاج: لا تزال قدرة إنتاج الهيدروجين الأخضر محدودة.
السلامة: الهيدروجين الأخضر قابل للاشتعال، لذلك هناك حاجة إلى معايير سلامة صارمة لتخزينه ونقله.
الدعم الحكومي: لا تزال الحكومات بحاجة إلى تقديم المزيد من الدعم لالهيدروجين الأخضر لجعله أكثر تنافسية.

الفرص:

انخفاض التكلفة: من المتوقع أن تنخفض تكلفة إنتاج الهيدروجين الأخضر بشكل كبير مع تطور التكنولوجيا وازدياد حجم الإنتاج.
النمو الاقتصادي: يُعدّ الهيدروجين الأخضر قطاعًا واعدًا يمكن أن يخلق ملايين الوظائف الجديدة.
الأمن الطاقوي: يمكن أن يساعد الهيدروجين الأخضر البلدان على تقليل اعتمادها على الوقود الأحفوري وتحسين الأمن الطاقوي.
حماية البيئة: الهيدروجين الأخضر وقود نظيف لا ينتج أي انبعاثات ثاني أكسيد الكربون، مما يمكن أن يساعد في مكافحة تغير المناخ.

مستقبل الهيدروجين الأخضر:

يُعدّ الهيدروجين الأخضر وقودًا واعدًا يحمل إمكانيات هائلة لثورة الطاقة النظيفة. مع انخفاض تكلفة إنتاج الهيدروجين الأخضر وتطور التكنولوجيا، من المتوقع أن يلعب الهيدروجين الأخضر دورًا متزايد الأهمية في نظام الطاقة العالمي في المستقبل

الهيدروجين الأخضر هو وقود واعد لديه القدرة على إحداث ثورة في نظام الطاقة العالمي. على الرغم من وجود بعض التحديات التي تواجه الهيدروجين الأخضر، إلا أن هناك أيضًا العديد من الفرص. مع استمرار تطور التكنولوجيا وانخفاض التكاليف، من المتوقع أن يلعب الهيدروجين الأخضر دورًا متزايد الأهمية في مستقبل الطاقة النظيفة.