الهيدروجين هو العنصر الكيميائي الأكثر وفرة على هذا الكوكب؛ وهو موجود في 75% من المادة. ومع ذلك، فإننا لا نجده بمفرده أبدًا، بل برفقة عناصر كيميائية أخرى مثل الماء المكون للأكسجين أو المركبات العضوية المكونة للكربون.
لقد استخدمته البشرية منذ فترة طويلة كمادة خام في الصناعة الكيميائية أو علم المعادن وكوقود، ولكن لأنه لا يمكن أخذه مباشرة من الطبيعة في حالته النقية، فإنه يحتاج إلى “تصنيعه”. والطريقة ذاتها التي نستخدمها للحصول على الهيدروجين هي التي تحدد ما إذا كان هذا الهيدروجين وقودًا نظيفًا ومستدامًا أم لا.
عندما نتحدث عن الهيدروجين الأخضر، فإننا نعني الهيدروجين الذي تم الحصول عليه دون توليد انبعاثات ملوثة، أي الهيدروجين المستدام. الوقود الذي يتم تقديمه بالفعل باعتباره ناقل الطاقة الرئيسي لتحقيق إزالة الكربون على مستوى العالم والوفاء بالالتزامات التي تم التعهد بها لعام 2050 في مكافحة تغير المناخ.
سنشرح أدناه سبب أهمية الهيدروجين الأخضر لتقليل غازات الدفيئة، وكيفية إنتاجه وما هي العوائق التي يجب التغلب عليها ليصبح وقود المستقبل.
ما هو الهيدروجين الأخضر أو المتجدد وكيف يعمل؟
وعلى هذا النحو، فإن الهيدروجين الأخضر هو الذي يتم الحصول عليه من خلال استخدام الطاقات المتجددة في إنتاجه، مما يجعله وقودًا نظيفًا ومستدامًا مع مؤشر تلوث صفر يمكن أن يكون أساسيًا ليس فقط كمتجه للطاقة، ولكن أيضًا كمادة خام.وتكمن قيمته الكبيرة في مكافحة تغير المناخ في قدرته على استبدال الوقود الأحفوري في تلك القطاعات والاستخدامات التي كانت حتى الآن أكثر صعوبة في إزالة الكربون، بالإضافة إلى إمكاناته كنظام لتخزين الطاقة.
كيف يتم الحصول على الهيدروجين الأخضر؟
يتم الحصول على الهيدروجين الأخضر من خلال عملية التحليل الكهربائي المدعومة بالطاقات المتجددة مثل الرياح أو الطاقة الشمسية. يتضمن التحليل الكهربائي استخدام تيار كهربائي لتقسيم جزيء الماء إلى أكسجين وهيدروجين بواسطة الأقطاب الكهربائية.
كيف يعمل الهيدروجين الأخضر؟
عندما نحتاج إلى تحويله إلى طاقة، يتم توجيه الهيدروجين المخزن في خزانات معينة إلى خلية وقود. وهناك يرتبط مرة أخرى بالأكسجين من الهواء ويتم الحصول على الكهرباء. وبالتالي، فإن المنتج الثانوي الوحيد للعملية هو الماء، مما يؤدي إلى نظام نظيف ومستدام لا ينبعث فيه ثاني أكسيد الكربون لإنتاج الطاقة.
الهيدروجين الأخضر في الصناعات الثقيلة
ويستخدم الهيدروجين كمادة خام في الصناعة الكيميائية لتصنيع الأمونيا والأسمدة، وفي صناعة البتروكيماويات لتكرير النفط وفي صناعة المعادن للحصول على الصلب.
وينتج عن استخدام الهيدروجين في هذه الصناعات الثلاث كمية كبيرة من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون. على سبيل المثال، يمثل تصنيع الصلب ما بين 6 إلى 7% من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون العالمية، أي ضعفي إلى ثلاثة أضعاف الانبعاثات الناجمة عن الطيران العالمي. يمكننا استخدام الهيدروجين الأخضر كمادة خام وإنتاج الصلب الخالي من الانبعاثات، وهو ما سيكون خطوة مهمة للغاية نحو إزالة الكربون بشكل عاجل من هذه الصناعات.
الهيدروجين الأخضر لتخزين الطاقة
يمكن أن يعمل الهيدروجين الأخضر كنظام لتخزين الطاقة بفضل حجمه الكبير وعمره الطويل المشابه للطريقة التي نستخدم بها الآن احتياطيات النفط أو الغاز الطبيعي الاستراتيجية. ومن خلال القيام بذلك، يمكننا توفير احتياطيات من الهيدروجين المتجدد لدعم شبكة الكهرباء.
الهيدروجين الأخضر كوقود نظيف ومتجدد
وسيكون استخدام الهيدروجين الأخضر كوقود أحد العناصر الأساسية للمساعدة في إزالة الكربون من وسائل النقل، وخاصة النقل لمسافات طويلة والنقل الجوي.
عادةً ما يُستخدم الوقود الرخيص للغاية ولكنه شديد التلوث في النقل البحري، لذا فإن الهيدروجين الأخضر يوفر بديلاً حاسماً للسفن ذات المسافات الطويلة. وفي مجال الطيران، يمكن أن يكون الهيدروجين الأخضر هو الأساس للوقود الاصطناعي الذي يقلل بشكل جذري من الانبعاثات الصادرة عن هذا القطاع. سيكون أيضًا ضروريًا لوسائل أخرى مثل السكك الحديدية أو نقل البضائع الثقيلة عن طريق البر.
الهيدروجين الأخضر في الاستخدام المنزلي
الهيدروجين الأخضر قادرعلى الوصول إلى درجات حرارة يصعب تحقيقها بعمليات نظيفة أخرى. ولهذا السبب يعد استخدامه في الكهرباء والتدفئة للمنازل أحد أكثر التطبيقات الواعدة للهيدروجين الأخضر.
سيكون الهيدروجين الأخضر أحد أبطال تحول الطاقة القادم الذي تلتزم الاقتصادات العالمية بقيادته لتحقيق الحياد الكربوني ومكافحة تغير المناخ.
ولتحقيق هذه الغاية، سيكون من الأهمية بمكان القضاء على الانبعاثات في تلك الاستخدامات التي يصعب حاليًا كهربتها، حيث يحقق الهيدروجين الأخضر إمكاناته نظرًا لجميع فوائده الكامنة:إنها طاقة نظيفة: النفايات الوحيدة التي تولدها هي الماء.
وهي طاقة متجددة: تستخدم موارد طبيعية لا تنضب.
إنه قابل للتخزين: يمكن ضغط الهيدروجين الأخضر وتخزينه في خزانات مخصصة لفترة طويلة
قابلة للنقل: نظرًا لأنها عنصر خفيف جدًا، فإن خزانات الهيدروجين المضغوطة تتيح سهولة التعامل معها مقارنة ببطاريات الليثيوم لأنها أخف وزنًا، مما يسهل عملية النقل نتيجة لذلك.
نقلا عن : iberdrola
