Alex Haynes

ألوان مختلفة من الهيدروجين

يتطلب الفهم الأساسي للهيدروجين كناقل للطاقة والدلالات الكامنة وراء أسمائه المختلفة، إجابات على سؤالين أساسيين: ما هو؟ وكيف يتم إنتاجه؟

يمكننا مناقشة ماهية الهيدروجين بالتفصيل، من وزنه الذري إلى استخدامه النهائي. ولكن لفهم الأساسيات نحتاج إلى التمييز بين الهيدروجين كناقل وليس كمصدر للطاقة. وهذا يعني أنه يحتاج إلى مصدر رئيسي للطاقة ليتم إنتاجه مثل: الطاقة الشمسية أو الكهرباء أو الطاقة الكهرومائية أو الطاقة النووية أو الغاز، على سبيل المثال لا الحصر.

وتحدد تفاصيل عملية الإنتاج، شاملة مصدر الطاقة الذي تستخدمه؛ الهيدروجين الذي سيُطلق عليه اللون الأخضر أو الأزرق، أو الرمادي أو الوردي أو الأصفر في الواقع.

ما هو الهيدروجين الأزرق؟

الهيدروجين الأزرق هو عملية تقسيم الغاز الطبيعي إلى هيدروجين وCO2، إمَّا عن طريق إعادة تشكيل الميثان بالبخار (SMR)، أو إعادة التشكيل الحراري التلقائي (ATR)، ولكن يتم التقاط CO2 ثم تخزينه. ونظرًا لأن غازات الاحتباس الحراري يتم التقاطها، فإن هذا يخفف من التأثيرات البيئية على الكوكب. ويتم “الالتقاط” من خلال عملية تسمى استخدام وتخزين الكربون (CCUS).

ما هو الهيدروجين الأخضر؟

الهيدروجين الأخضر هو الهيدروجين الناتج عن تحليل الماء بالتحليل الكهربائي. وينتج عن هذا الهيدروجين والأكسجين فقط. يمكننا استخدام الهيدروجين وتنفيس الأكسجين في الغلاف الجوي دون أي تأثير سلبي.

لتحقيق التحليل الكهربائي نحتاج إلى الكهرباء وإلى الطاقة. هذه العملية لصنع الهيدروجين الأخضر مدعومة بمصادر الطاقة المتجددة، مثل الرياح أو الشمس. وهذا يجعل الهيدروجين الأخضر أنظف خيار من مصادر الطاقة المتجددة من دون ثاني أكسيد الكربون كمنتج ثانوي. ويتم الإشارة إلى ذلك في مشروع تدعمه بتروفاك في أستراليا.

ما هو الهيدروجين الرمادي؟

يتم إنتاج الهيدروجين الرمادي منذ سنوات عديدة. إنها عملية مماثلة للهيدروجين الأزرق. يتم استخدام SMR أو ATR لتقسيم الغاز الطبيعي إلى هيدروجين وCO2. لكن لا يتم التقاط ثاني أكسيد الكربون وإطلاقه في الغلاف الجوي.

ما هو الهيدروجين الوردي؟

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

ما هو الهيدروجين الأصفر؟

نوع آخر من الهيدروجين المصنوع بالتحليل الكهربائي هو الأصفر، إذ يتم التحليل الكهربائي فقط من خلال الطاقة الشمسية (على عكس الأخضر الذي يمكن أن يستخدم مجموعة من مصادر الطاقة المتجددة مثل الرياح أو الشمس).

هل المستقبل متعدد الألوان؟

المستقبل هو الانتقال من الرمادي إلى الأزرق، ثم إلى الهيدروجين الأخضر. ومن الواضح أن دور الهيدروجين سيكون مهمًا في انتقال الطاقة.

لنأخذ المملكة المتحدة، أحد الأسواق الرئيسية لشركة بتروفاك، كمثال. يتغير النظام الوطني للطاقة في البلاد بسرعة، وتضع المملكة المتحدة خططًا للوصول إلى هدف صافي الصفر القانوني بحلول عام 2050. وعلى الرغم من أن المملكة المتحدة قد لا تنتج كميات كافية من الهيدروجين الأخضر لتلبية الأهداف والطلب، فمن المرجح أن نشهد فترة انتقالية مدتها 20-30 عامًا، يكون للهيدروجين الأزرق دور رئيسي فيها. وهنا يمكن لصناعة النفط والغاز، وبتروفاك، المساعدة من خلال استخدام المعرفة والقدرة القابلة للتحويل الحالية لإنتاج الهيدروجين الأزرق عبر استخدام وتخزين الكربون (CCUS).

يمكننا استخدام البنية التحتية البحرية الحالية في المملكة المتحدة لضخ ثاني أكسيد الكربون مرة أخرى إلى الخزانات البحرية، إمَّا كجزء من استخراج معزز للنفط (EOR) للمساعدة في الحفاظ على ضغط الخزان، أو في خزانات مستنفدة للتخزين الآمن.

من أجل تلبية الطلب العالمي على الطاقة وتحقيق أهداف كفاءة الطاقة على المستوى الوطني والعالمي، تعمل الصناعة على استكشاف جميع التقنيات المحتملة. وتوجد فرص كبيرة في الهيدروجين الأزرق والأخضر، إذ يؤدي كل منهما دورًا حيويًا في عملية انتقال الطاقة. بفضل معرفتنا وقدراتنا، نحن هنا لدعم هذه العملية التحويلية.

إعداد: وحدة الترجمات بمركز سمت للدراسات

المصدر: Petrofac