Article image




في الوقت الذي تنتشر فيه مصادر الطاقة المتجددة، كالطاقة الشمسية وطاقة الرياح، يكتسب الهيدروجين جاذبية كمصدر طاقة متعدد الاستخدامات في المستقبل.

2021-04-28 17:03:19

20 أبريل 2021

نشرة خاصة من ميتسوبيشي باور

يشهد العالم جهوداً حثيثة نحو تقليص الاعتماد على أنظمة الطاقة العاملة بالوقود الأحفوري التقليدي، ويتطلع إلى بدائل طاقة متجددة ووفيرة وبأسعار معقولة. وهناك عدة عوامل تدعم هذا التوجّه نحو الطاقة النظيفة، وتشمل التخفيض السريع في تكلفة تقنيات الطاقة المتجددة والآثار السلبية للوقود الأحفوري والحاجة المتزايدة لتطوير أنظمة الطاقة الحالية والتعامل مع المخاوف المحيطة بتغير المناخ العالمي.

وتظل الطاقة ضرورية لحياتنا اليومية ولتلبية الطلب العالمي المتزايد على مصادرها، مع العمل في الوقت نفسه على الحدّ من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون، التي تعد مسألة حاسمة في الوقت الحاضر. وعلى خلفية الوضع العالمي الحالي، فإن مزيج الطاقة في منطقة الشرق الأوسط وشمال أفريقيا -الذي يهيمن عليه الوقود الأحفوري– سيحتاج بلا شك إلى تطوير وسائل أحدث وأكثر استدامة من أجل ضمان حصول الأجيال القادمة على جني ثمار بيئة خالية من التلوث.

وفي الوقت الذي تنتشر فيه مصادر الطاقة المتجددة، مثل الطاقة الشمسية وطاقة الرياح، على نطاق واسع، فإن الهيدروجين يكتسب جاذبية كمصدر طاقة متعدد الاستخدامات في المستقبل. وفي هذا الصدد، فإن ميتسوبيشي باور (MITSUBISHI POWER) حريصة على تطوير حلول وخدمات طاقة من شأنها تمكين انتقال الهيدروجين من دوره في العلوم المتقدمة إلى كونه وقوداً نظيفاً يقود طموح العالم نحو مستقبل خالٍ من الكربون.

الطريق إلى مستقبل أكثر استدامة وخالٍ من التلوث

تعمل الدول من جميع أنحاء العالم على إعادة صياغة مشهد الطاقة العالمي من خلال تحديد أهداف طموحة للطاقة المتجددة بهدف الحد من انبعاثات الكربون، وتصدت لتحدي التحول من الاعتماد على الوقود الأحفوري إلى أنظمة طاقة أكثر فاعلية واستدامة. وتعد منطقة الشرق الأوسط بمنزلة اختبار رئيسي لهذه الأنظمة؛ حيث تتميز بأراضي شاسعة ومنخفضة التكلفة، ومناخ اقتصادي مستقر، وتكلفة منخفضة لرأس المال، وقدرة صناعية قائمة، بينما تعمل أيضاً كمصدر ممتاز للطاقة المتجددة، وخاصة الطاقة الشمسية. ومن المتوقع أن يزداد الطلب على حلول الطاقة منخفضة وعديمة الكربون -بما في ذلك الهيدروجين- بشكل كبير في السنوات القادمة، وبالتالي تُتاح للمنطقة فرصة فريدة لتحتل مكان الصدارة على مسار هذا التطور.

ويظل الهيدروجين المصدر الأكثر وفرة للطاقة النظيفة مع قدرة معززة على تحويل الشبكة وتعزيز مستقبل مستدام. ويتميز هذا العنصر بخفة الوزن وسرعة الانتشار، ويمكن تسخيره بشكل فعال لتلبية احتياجات الطاقة المتزايدة على مستوى العالم. ومع ذلك، لا يزال تطوير الهيدروجين يتطلب دعماً مالياً مناسباً وبنية تحتية وسياسية تتيح له تحقيق انتشار واسع. وفي ظل التحدي العالمي المُلحِّ لإزالة الكربون، يجب على المجتمع الاستفادة من مزايا الهيدروجين الآن.

وانطلاقاً من دور ميتسوبيشي باور كمزود لتوربينات الغاز الأكثر كفاءة في العالم اليوم، وريادتها في تكنولوجيا التوربينات التي تعمل بوقود الهيدروجين على مدار 50 عاماً، تقود الشركة الطريق نحو مستقبل أنظف؛ فقد استثمرت بشكل كبير في التكنولوجيا وعمليات التصنيع التي تعزز الكفاءة. ونجحت اختبارات وقود الهيدروجين الأخيرة التي أجريت على توربينات الغاز المتقدمة واسعة النطاق لشركة “ميتسوبيشي باور” في تمهيد الطريق نحو تبني طاقة تعمل بوقود الهيدروجين بنسبة 100%.

تعزيز قدرات الهيدروجين في كافة القطاعات

في حين أن التكنولوجيا التي تهدف إلى تسخير واستخدام الهيدروجين بأمان وفعالية تمضي بقوة إلى الأمام، هناك إجماع متزايد على أن هذا العنصر سيلعب دوراً رئيسياً في تحفيز كفاءات الطاقة عبر مختلف القطاعات. ويتم تعزيز تسليط الضوء على الهيدروجين كمصدر متكامل يمكنه توفير طاقة أنظف على نطاق هائل من خلال إدراك أن استخدامه سيكون حاسماً لإزالة الكربون من القطاعات المعروفة بأنها تساهم في ارتفاع مستويات انبعاثات الكربون، مثل وسائل التنقل والتدفئة المنزلية والصناعية، وكذلك قطاعات التصنيع والصناعة الأخرى.

قطاع النقل

إن التخلص من الكربون من منظومة النقل يعد أحد التحديات الرئيسية في التخفيف من التغير المناخي. واليوم، يهيمن النفط على مزيج الوقود الذي يلبي نسبة كبيرة من احتياجات النقل في العالم. وستتطلب إزالة الكربون تماماً من قطاع النقل اعتماداً واسع النطاق لمركبات عديمة الانبعاثات، مثل المركبات الكهربائية التي تعمل بخلايا وقود الهيدروجين، والمركبات الكهربائية التي تعمل بالبطاريات أو التركيبات الهجينة. وسيؤثر التقدم في التكنولوجيا والاتجاهات الحديثة في التنقل (مثل السيارات المتصلة وتكنولوجيا القيادة الذاتية) على المستويات النسبية للانتشار وسيؤدي إلى تسريع عملية التحوّل.

قطاع البناء

بالإضافة إلى النقل، فإن قطاعي التدفئة المنزلية والصناعية يعملان أيضاً من أجل تحفيز الطلب على الهيدروجين منخفض الكربون لأغراض إزالة الكربون. ويتم بذل الجهود لتطوير تقنيات وعمليات جديدة يمكن أن يكون لها تأثير بعيد المدى، مثل تحديث شبكات الغاز والبنية التحتية الحالية لتلبية الزيادات في الطلب، لا سيما في جميع أنحاء منطقة الشرق الأوسط وشمال أفريقيا.

قطاع الصناعة

تشكّل الصناعة من بين جميع القطاعات أعلى طلب على الهيدروجين، خاصةً لأغراض التكرير الكيميائي وتصنيع الصلب؛ ونظراً لأن هذه الصناعات تستخدم الهيدروجين عالي الكربون، فإن استبداله بهيدروجين منخفض الكربون يتيح فرصة مثالية لزيادة الطلب على مصدر الطاقة مع تقليل انبعاثات الاحتباس الحراري على المدى القصير. واليوم، يوفر الغاز الطبيعي والفحم والنفط الطاقة للعمليات الصناعية، وبالتالي فهي مصادر لتوليد حوالي 20% من الانبعاثات على مستوى العالم، بحسب تقديرات مجلس الهيدروجين. وفي المستقبل، ربما يستعين القطاع الصناعي أيضاً بمزيج من مواقد الهيدروجين وخلايا الوقود لتلبية احتياجات الحرارة المنخفضة وعالية الجودة.

ثلاثة ألوان تميّز إنتاج الهيدروجين

ترتبط انبعاثات ثاني أكسيد الكربون ذات الصلة بإنتاج الهيدروجين ارتباطاً وثيقاً بالتقنية المستخدمة وهيكل شبكة الكهرباء التي توفر الطاقة لهذه العملية. ويقدم الهيدروجين منظوراً للألوان والبدائل.

غالباً ما يشار إلى الهيدروجين الناتج من مصادر الوقود الأحفوري بأنه الهيدروجين الرمادي. ويعد إنتاجه حالياً بمنزلة الطريقة الأكثر فعالية من حيث التكلفة؛ حيث يوفر منتجاً نقياً للغاية وبسعر منخفض. ومع ذلك، فهو الأقل ملاءمةً للبيئة؛ حيث تتطلب عملية الإنتاج استهلاكاً أعلى للطاقة وتؤدي إلى انبعاث غازات الدفيئة. ويشار إلى الهيدروجين الرمادي المجهز باحتجاز الكربون وتخزينه (CCS) بالهيدروجين الأزرق، وتعتمد جدوى الهيدروجين الأزرق بشكل حاسم على منع انبعاث ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي، ويعد أنظف من الهيدروجين الرمادي.

ويُطلق على الهيدروجين المنتج بالتحليل الكهربائي عموماً اسم الهيدروجين الأخضر، على افتراض أن الكهرباء يتم توليدها من خلال موارد متجددة. وتشير التقديرات إلى أن إنتاج الهيدروجين الأخضر قد يتيح فرصاً أكثر ربحية مقارنة بنظيره الأزرق. ويرجع ذلك إلى القدرة المحدودة على التحليل الكهربائي، فضلاً عن تكلفة الطاقة المتجددة. ومن المتوقع أن تكون تكلفة الهيدروجين الأخضر على قدم المساواة مع الهيدروجين الناتج من الوقود الأحفوري في غضون عقد من الزمن. ولكي تصبح الطاقة الخضراء عالمية، فستحتاج البنية التحتية المتجددة إلى استثمارات كبيرة.

ووفقاً لوحدة (Strategy&)، وهي وحدة أعمال استشارية تابعة لشبكة PwC، فإن دول مجلس التعاون الخليجي تحظى بوضعية مثالية للاستفادة من سوق تصدير الهيدروجين الأخضر سريع التوسع في جميع أنحاء العالم، الذي من المتوقع أن يصل إلى 300 مليار دولار أميركي بحلول عام 2050.

تحفيز التحوّل في الطاقة 

يبشر الهيدروجين بمستقبل واعد في طريقة تقليص البصمة الكربونية بمجال توليد الطاقة. وفي ظل تبني أهداف طموحة للطاقة النظيفة من قبل الدول في جميع أنحاء منطقة الشرق الأوسط وشمال أفريقيا، تشهد الطاقة المتجددة انتشاراً بسرعة كبيرة. وشهدت المنطقة زيادة في الاستثمارات بمقدار تسعة أضعاف في السنوات الثماني الماضية وحدها، في الوقت الذي تواصل جهود التحول في مجال الطاقة انتشارها في العديد من البلدان.

فمن جانبها، تهدف المملكة المغربية إلى إنتاج 25% من الكهرباء عن طريق الطاقة المتجددة بحلول عام 2030. ومن المتوقع أن تحقق دولة الإمارات العربية المتحدة وسلطنة عمان نسبة تتراوح بين 30-35% من الطاقة الخضراء في مزيجهما الإجمالي بحلول عام 2050؛ كما أن دول الخليج الأخرى قد أدركت خطورة ظاهرة التغير المناخي وفوائد تنويع الطاقة. وعليه، فقد حان الوقت الآن لتعزيز دعم الهيدروجين.


شارك