Felicity Bradstock

شهد سوق السيارات الكهربائية التي تعمل بالبطاريات نموًا ملحوظًا خلال العقد الماضي، ويقوم العديد من مصنعي السيارات بالاستثمار في البحث والتطوير لتقنيات خضراء بديلة، مثل السيارات الكهربائية التي تعمل بخلايا وقود الهيدروجين. يعتقد الكثيرون أن الهيدروجين قد يكون الحل الأمثل للتخلص من الكربون في الصناعات الثقيلة، بالإضافة إلى توفير التدفئة النظيفة وتشغيل مركبات أكثر صداقة للبيئة. بينما استثمرت الدول حول العالم بشكل كبير في مصادر الطاقة المتجددة لتوليد الكهرباء، إلا أن هذا لا يكفي لتلبية احتياجات بعض العمليات. بالمقابل، يمكن استخدام الهيدروجين بطريقة مشابهة للوقود التقليدي المستخرج من النفط والغاز، مما يتيح تشغيل السيارات باستخدام الهيدروجين النظيف بدلاً من البنزين أو الديزل.

تعمل سيارات خلايا وقود الهيدروجين باستخدام وقود الهيدروجين، وتُعتبر عادةً أكثر كفاءة من السيارات التقليدية التي تعتمد على محركات الاحتراق الداخلي، حيث لا تنتج سوى بخار الماء وحرارة الهواء بدلاً من انبعاثات العوادم. يمكن إنتاج الهيدروجين بطرق متعددة؛ يُنتج الهيدروجين الرمادي من الغاز الطبيعي أو الميثان عبر عملية إعادة تشكيل الميثان بالبخار. أما الهيدروجين الأزرق فيُنتج بنفس الطريقة، لكن مع استخدام احتجاز الكربون وتخزينه لتقليل الانبعاثات. في المقابل، يُعتبر الهيدروجين الأخضر الشكل الأنظف من الوقود، ويتم إنتاجه من خلال استخدام الكهرباء النظيفة المولّدة من مصادر الطاقة المتجددة الفائضة، مثل الطاقة الشمسية أو طاقة الرياح، لتحليل الماء كهربائيًا.

ومع ذلك، بحلول نهاية عام 2021، جاء ما يقرب من 47 بالمئة من إنتاج الهيدروجين العالمي من الغاز الطبيعي، و27 بالمئة من الفحم، و22 بالمئة من النفط، و4 بالمئة فقط من التحليل الكهربائي.

تستفيد سيارات خلايا وقود الهيدروجين من نظام دفع مشابه لتلك الموجودة في السيارات الكهربائية التي تعمل بالبطاريات، حيث يتم تحويل الطاقة المخزنة على شكل هيدروجين إلى كهرباء بواسطة خلية الوقود. يُخزن الهيدروجين في خزان داخل السيارة، كما هو الحال في سيارات الاحتراق الداخلي. يمكن إعادة تزويد سيارات خلايا وقود الهيدروجين بالوقود في حوالي 5 دقائق، وتتمتع بمدى قيادة يتجاوز 300 ميل.

على الرغم من كونها أقل شهرة من السيارات الكهربائية التي تعمل بالبطاريات لدى المستهلك العادي، فإن سوق سيارات خلايا وقود الهيدروجين بدأت في النمو. في عام 2009، ادعت إدارة أوباما أن تقنية خلايا الوقود كانت بعيدة لأكثر من عقد من الزمان، وقد حدث تقدم كبير في ذلك الوقت. من المتوقع أن ينمو سوق سيارات خلايا وقود الهيدروجين العالمي من 2.5 مليار دولار في عام 2022 إلى أكثر من 30 مليار دولار بحلول عام 2032، بمعدل نمو سنوي مركب يزيد على 25 بالمئة. ويُعزى ذلك إلى حد كبير إلى ضغط الحكومات على شركات صناعة السيارات لإزالة الكربون وإدخال حظر على بيع سيارات الاحتراق الداخلي الجديدة في العديد من المدن والبلدان في ثلاثينيات القرن الحالي. في عام 2022، استثمرت شركات رأس المال الاستثماري ما يقدر بنحو 2.6 مليار دولار في 192 شركة هيدروجين ناشئة، مما يدل على الاهتمام المتزايد بهذا القطاع.

في آسيا، يُعتقد أن إدخال سيارات خلايا وقود الهيدروجين يمكن أن يساعد الهند بشكل كبير في تقليل انبعاثاتها، دعمًا لهدفها المتمثل في الوصول إلى صافي انبعاثات صفري بحلول عام 2070. يسهم قطاع النقل بحوالي 8.4 بالمئة من البصمة الكربونية للهند في الوقت الحاضر. على الرغم من انفتاح الحكومة على التحول إلى الكهرباء، فإن الاستخدام الواسع النطاق للمركبات الثقيلة مثل الشاحنات والحافلات يجعل من الصعب تشغيل النقل بالبطاريات وحدها. هذا هو السبب في أن خلايا وقود الهيدروجين تمثل بديلًا واعدًا.

إن نطاقات القيادة الممتدة وأوقات إعادة التزود بالوقود السريعة تجعل سيارات خلايا وقود الهيدروجين أكثر ملاءمة للاستخدام كمركبات نقل عام. كانت ولاية كيرالا الجنوبية الغربية من أوائل المتبنين للسيارات الكهربائية التي تعمل بالبطاريات في الهند، حيث تسهم السيارات الكهربائية بنسبة 5.2 بالمئة من سيارات الركاب و13.5 بالمئة من المركبات ذات العجلتين. ويهدف مشروع وادي الهيدروجين الأخضر في كيرالا، بقيادة وكالة أبحاث وتكنولوجيا الطاقة الجديدة والمتجددة (ANERT(، إلى إنشاء نظام بيئي متكامل للهيدروجين لتشغيل نقل الركاب والبضائع والنقل المائي باستخدام الهيدروجين.

في الشرق الأوسط، أعلنت الهيئة العامة للنقل في السعودية في أكتوبر أن المملكة تعتزم التحول إلى المركبات التي تعمل بالهيدروجين لسيارات الأجرة في القطاع الخاص في برنامج تجريبي. تتماشى هذه الخطوة مع مبادرة السعودية الخضراء لرؤية 2030. في حالة نجاحها، يمكن أن يوفر المخطط نموذجًا للتطبيق الأوسع لسيارات الأجرة التي تعمل بخلايا الوقود وسيارات الركاب الأخرى.

في أوروبا، أعلنت شركة الهيدروجين First Hydrogen Corp، في سبتمبر عن خطط للتوسع في السوق الأوروبية. ستفتح الشركة مكاتب في ألمانيا، التي أطلقت استراتيجية وطنية للهيدروجين في عام 2020. وفي عام 2023، صاغت ألمانيا أيضًا تشريعًا لطريق هيدروجين بطول 9700 كيلومتر، حيث سيتم استخدام البنية التحتية الحالية للغاز الطبيعي لتسهيل حركة نقل الهيدروجين. لقد شهدت شركة First Hydrogen بالفعل نجاحًا في سوق المملكة المتحدة مع إطلاق “تجربة First Hydrogen LCV”، حيث اختبرت أداء سيارات خلايا وقود الهيدروجين مقابل السيارات الكهربائية التي تعمل بالبطاريات.

على الرغم من التقدم التكنولوجي الكبير والاهتمام المتزايد بسيارات خلايا وقود الهيدروجين، قدَّر تقرير صادر عن IDTechEx لعام 2024 أن 4 بالمئة فقط من جميع مركبات الطرق عديمة الانبعاثات ستعمل بالهيدروجين في غضون عقدين. ومع ذلك، فقد أشار إلى أن حوالي خُمس شاحنات المركبات عديمة الانبعاثات يمكن أن تعمل بالهيدروجين في عام 2044. ويمكن أن يساعد توسيع أسواق الهيدروجين الأزرق والرمادي والأخضر في تشجيع المزيد من الابتكار في سيارات خلايا وقود الهيدروجين، إلى جانب سياسات الهيدروجين الوطنية الجديدة.

إعداد: وحدة الترجمات بمركز سمت للدراسات

المصدر: OIL PRISE