أليكس هاينز

من خلال متابعة لإعلانين حديثين من شركة “بتروفاك” بشأن دعم المشروع الرائد في المملكة المتحدة لاحتجاز وتخزين ثاني أكسيد الكربون والهيدروجين، ودعم أكبر مشروع هيدروجين أخضر على نطاق تجاري في أستراليا، توقفنا أمام بعض الأسئلة التي تحتاج إلى إجابة: ما هو الهيدروجين الأخضر؟ وكيف يعمل؟ وما هو الهيدروجين الأزرق؟ وما الفرق بين الأزرق والأخضر؟ وذلك باستثناء ما يتضح من مسمى اللون المميز لكليهما. 

يتطلب الفهم الأساسي للهيدروجين باعتباره ناقلاً للطاقة والدلالات الكامنة وراء أسمائها المختلفة، إجابة لسؤالين أساسيين هما: ما هو هذا الهيدروجين؟ وكيف يتم إنتاجه؟

يمكننا أن نناقش باستفاضة ماهية الهيدروجين، من خلال وزنه الذري واستخدامه النهائي. لكن حتى نفهم الأساسيات، فإننا في حاجة إلى التمييز بين الهيدروجين باعتباره ناقلاً وليس مصدرًا للطاقة. ويعني ذلك أن ثمة حاجة إلى مصدر أساسي للطاقة ليتم إنتاجه، مثل: الطاقة الشمسية، والكهرباء، والطاقة المائية، والطاقة النووية، أو الغاز، على سبيل المثال لا الحصر.

إن تفاصيل عملية الإنتاج، بما في ذلك مصدر الطاقة الذي تستخدمه، هي التي تحدد إن كان الهيدروجين سيُطلق عليه اسم الأخضر أو الأزرق، أو الرمادي أو الوردي أو الأصفر، أو أيًّا كان المسمى.

ما هو الهيدروجين الأزرق؟

يحدث الهيدروجين الأزرق عندما ينقسم الغاز الطبيعي إلى هيدروجين وثاني أكسيد الكربون، إمَّا عن طريق إصلاح الميثان بالبخار K(SMR) أو الإصلاح الحراري التلقائي(ATR) ، لكن يتم التقاط ثاني أكسيد الكربون والحصول عليه ثم تخزينه. وعندما يتم التقاط غازات الدفيئة، فإن هذا يخفف من الآثار البيئية على الكوكب.

إن عملية “الالتقاط” تتم من خلال عملية تسمى استخدام وتخزين التقاط الكربون.

ما هو الهيدروجين الأخضر؟

ينتج الهيدروجين الأخضر عن فصل الماء عن طريق التحليل الكهربائي. لكن ذلك يُنتِج الهيدروجين والأكسجين فقط. بإمكاننا استخدام الهيدروجين وتنفيس الأكسجين في الغلاف الجوي دون أي تأثير سلبي. ولتحقيق التحليل الكهربائي، فإننا نحتاج إلى كهرباء، أو بعبارة أدق نحتاج إلى طاقة. تتم عملية صنع الهيدروجين الأخضر بواسطة مصادر الطاقة المتجددة، مثل الرياح أو الطاقة الشمسية. وهذا ما يجعل الهيدروجين الأخضر الخيار الأنظف، ذلك أن الهيدروجين من مصادر الطاقة المتجددة بدون ثاني أكسيد الكربون كمنتج ثانوي. وقد تمت الإشارة إلى ذلك في المشروع الذي تدعمه شركة “بيتروفاك” Petrofac في أستراليا.

ما هو الهيدروجين الرمادي؟

لقد كان إنتاج الهيدروجين الرمادي يتم لسنوات عديدة. ذلك أنها تعد عملية مشابهة للهيدروجين الأزرق، إذ يتم استخدام “عملية إصلاح الميثان بالبخار، أو الإصلاح الحراري التلقائي وذلك لتقسيم الغاز الطبيعي إلى هيدروجين وثاني أكسيد الكربون. لكن لا يتم احتجاز ثاني أكسيد الكربون ويتم إطلاقه في الغلاف الجوي.

ما هو الهيدروجين الوردي؟

على غرار الهيدروجين الأخضر، يتكون الهيدروجين الوردي عن طريق التحليل الكهربائي، ولكن باستخدام الطاقة النووية كمصدر للطاقة.

ما هو الهيدروجين الأصفر؟

وهو نوع آخر من الهيدروجين يتم إنتاجه عن طريق التحليل الكهربائي وله لون أصفر، إذ يتم إجراء التحليل الكهربائي فقط من خلال الطاقة الشمسية (وذلك بخلاف اللون الأخضر الذي يمكن أن يستخدم مزيجًا من مصادر الطاقة المتجددة مثل الرياح أو الطاقة الشمسية).

هل المستقبل سيكون متعدد الألوان؟

ينطوي المستقبل على الانتقال من الهيدروجين الرمادي، من خلال الأزرق، إلى الهيدروجين الأخضر. غير أن الشيء الوحيد الواضح هو الدور المهم الذي سيلعبه الهيدروجين في انتقال الطاقة. 

لنأخذ المملكة المتحدة، على سبيل المثال، وهي أحد الأسواق الرئيسية لشركة “بيتروفاك”. إذ يتغير النظام الوطني للطاقة في البلاد بسرعة حيث تضع المملكة المتحدة خططًا للوصول إلى هدف صافي الصفر القانوني بحلول عام 2050. ورغم أنه من غير المحتمل أن تنتج المملكة المتحدة كميات كافية من الهيدروجين الأخضر لتلبية الأهداف والطلب، فقد نشهد تحولاً في فترة من عشرين إلى ثلاثين عامًا يلعب فيها الهيدروجين الأزرق دورًا رئيسيًا. وهو المكان الذي يمكن أن تساعد فيه صناعة النفط والغاز، بما في ذلك شركة “بتروفاك”، من خلال استخدام المعرفة الحالية والقابلة للتحويل والقدرة على إنتاج الهيدروجين الأزرق عبر استخدام وتخزين الكربون. لذا، فإنه بالإمكان استخدام البنية التحتية البحرية الحالية في المملكة المتحدة لإعادة أنابيب ثاني أكسيد الكربون إلى الخزانات البحرية؛ إمَّا في صورة الاسترداد الممتد للنفط EOR للمساعدة في الحفاظ على ضغط الخزان، أو في الخزانات المستنفدة للتخزين الآمن. ولتلبية الطلب العالمي على الطاقة، مع تحقيق أهداف كفاءة الطاقة الوطنية والعالمية، يبحث القطاع الصناعي في كل تقنية محتملة يمكن استخدامها. لأن ثمة إمكانات كبيرة في كل من الهيدروجين الأزرق والأخضر، وكلاهما سوف يلعب دورًا مهمًا في انتقال الطاقة. ونظرًا لأن أنظمة الطاقة في جميع أنحاء العالم تتغير، فمن المحتمل أن يشهد المستقبل حديثًا أكبر عن الهيدروجين.

إعداد: وحدة الترجمات بمركز سمت للدراسات

المصدر: Petrofac