الهيدروجين الاخضر

الهيدروجين الاخضر (GH2 أو GH2) هو هيدروجين يتم توليده بواسطة الطاقة المتجددة ^[1] أو من الطاقة منخفضة الكربون. ^[2] يحتوي الهيدروجين الأخضر على انبعاثات كربونية أقل بكثير من الهيدروجين الرمادي ، والذي ينتج عن طريق إعادة تشكيل الغاز الطبيعي بالبخار ، والذي يشكل الجزء الأكبر من سوق الهيدروجين. الهيدروجين الأخضر الناتج عن التحليل الكهربائي للماء أقل من 0.1٪ من إجمالي إنتاج الهيدروجين .يمكن استخدام الهيدروجين لجعل ما يسمى بالقطاعات "التي يصعب تفكيكها" مستدامة. ومن الأمثلة على ذلك صناعة الصلب ، حيث يمكن للهيدروجين الأخضر أن يحل محل الفحم بسهولة لتقليل الانبعاثات.

التكلفة العالية للإنتاج هي العامل الرئيسي وراء انخفاض استخدام الهيدروجين الأخضر. ومع ذلك ، من المتوقع أن ينمو سوق الهيدروجين ، حيث تنخفض بعض التوقعات الخاصة بتكلفة إنتاج الهيدروجين من 6 دولارات / كجم في عام 2015 إلى حوالي 2 دولار / كجم بحلول عام 2025 . في عام 2020 ، أعلنت الشركات الأوروبية الكبرى عن خطط لتحويل أساطيل شاحناتها إلى طاقة الهيدروجين. .

يمكن مزج الهيدروجين الأخضر في خطوط أنابيب الغاز الطبيعي الموجودة ، وكذلك استخدامه لإنتاج الأمونيا الخضراء ، المكون الرئيسي لإنتاج الأسمدة. تقترح هيئات صناعة الهيدروجين أن الأمونيا الخضراء ستكون تنافسية من حيث التكلفة مع الأمونيا المنتجة بشكل تقليدي (الأمونيا الرمادية) بحلول عام 2030

الهيدروجين الاخضر

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

نبذه

الهيدروجين الأخضر هو الموضوع الأبرز الآن على ساحة الاقتصاد الأخضر العالمي، حيث أعلنت العديد من الدول حول العالم بما فيها الدول المتقدمة مثل أستراليا وفرنسا، وأيضا الأسواق الناشئة مثل الهند والبرازيل، عن مبادرات للهيدروجين الأخضر. وقد انضمت مصر أيضا لتلك الأسواق، وقالت الحكومة إنها ستعلن قريبا عن مشاريع تتعلق بالهيدروجين الأخضر كجزء من مبادرة وطنية، كما تهدف إلى دمجه في إستراتيجية الطاقة 2035 . ومع مثل هذه الطموحات الكبيرة، سنلقي نظرة اليوم على الهيدروجين الأخضر وما يمثله لخطط مصر الحالية.

انواع الهيدروجين

الهيدروجين أنواع، أو تحديدا ألوان، وإن كان غازاً غير مرئي في الواقع: فالأخضر لا تنتج عنه انبعاثات كربون، والأزرق ينتج من الغاز الطبيعي، والأسود مصنع من الفحم والنفط .وتعتمد اليابان هذا النوع من الغاز وقد اعلنت مؤخرا ان أستراليا ستنتجه لها.

وهناك أيضاً الهيدروجين الرمادي الذي يستخرج من الغاز الطبيعي، أو الميثان ويطلق انبعاثات في الجو، وكذلك الوردي او الأحمر الذي يصنّع من خلال التحليل الكهربائي المدعوم بالطاقة النووية. هذا إضافة إلى الفيروزي الذي يستخرج من خلال عملية الانحلال الحراري للميثان لإنتاج الهيدروجين والكربون الصلب. وهناك أيضاً الأصفر الذي يتم تصنيعهمن خلال التحليل الكهربائي باستخدام الطاقة الشمسية.

أما الأبيض فهو هيدروجين جيولوجي طبيعي موجود في الرواسب الجوفية. ولا توجد استراتيجيات لاستغلال هذا الهيدروجين في الوقت الحاضر.

يقول هابي كامبولي، مستشار شؤون المناخ والطاقة- وحدة الأعمال جنوب أفريقيا لـ"بي بي سي": "نحتاج في إفريقيا بداية إلى إطار عمل يسمح لنا بتبني تكنولوجيا تخوّلنا لاستخدام الهيدروجين. ونحن ندفع باتجاه الحمائية وتوفير بنية تحتية تتيح لنا اعتماد هذه الطاقة النظيفة محليا وليس فقط تصديرها."

الاستخدام

يمكن استخدام الهيدروجين الأخضر على نطاق واسع:

السيارات والشاحنات الكهربائية التي تعمل بخلايا الوقود الهيدروجينية.
سفن الحاويات التي تعمل بالأمونيا السائلة المصنوعة من الهيدروجين.
مصافي «الفولاذ الأخضر» التي تحرق الهيدروجين كمصدر للحرارة بدلاً من الفحم.
توربينات كهربائية تعمل بالهيدروجين يمكنها توليد الكهرباء في أوقات ذروة الطلب للمساعدة في تثبيت شبكة الكهرباء.
بديل للغاز الطبيعي للطبخ والتدفئة في المنازل.

بالإضافة إلى ذلك ، يتم بالفعل تصميم الطائرات التي تعمل بالهيدروجين من قبل شركة إيرباص ، مع إطلاق مخطط لأول طائرة تجارية بحلول عام 2035.^[3] ومع ذلك ، حذرت شركة إيرباص من أن الهيدروجين لن يستخدم على نطاق واسع في الطائرات قبل عام 2050.

الهيدروجين الاخضر

المخاطر

مثل أي غاز، يمكن ضغط الهيدروجين وتخزينه في خزانات، ثم استخدامه حسب الحاجة. ومع ذلك، فإن حجم الهيدروجين أكبر بكثير من حجم الهيدروكربونات الأخرى؛ ما يقرب من أربعة أضعاف الغاز الطبيعي.

يتطلب تخزينه ضغطًا يصل إلى 700 مرة من الضغط الجوي العادي أو التبريد إلى 253 درجة مئوية تحت الصفر، وهو ما يقرب من الصفر المطلق. تشير التقديرات إلى أن تكلفة القيام بذلك يمكن أن تضيف أي شيء من 60 سنتًا إلى 7 دولارات للكيلوغرام، مما يجعلها أقل قدرة على المنافسة مع أنواع الوقود الأخرى. علاوة على تكلفة التخزين، هناك مشكلة في الأنابيب.

المزايا والعيوب

مصدر الطاقة بواسطة الهيدروجين الأخضر له إيجابيات وسلبيات أهمها:

المزايا

مستدام: الهيدروجين الأخضر لا ينبعث منه غازات ملوثة سواء أثناء الاحتراق أو أثناء الإنتاج.
قابل للتخزين: من السهل تخزين الهيدروجين، مما يسمح باستخدامه لاحقًا لأغراض أخرى وفي أوقات أخرى غير مباشرة بعد إنتاجه.
متعدد الاستخدامات: يمكن تحويل الهيدروجين الأخضر إلى كهرباء أو غاز اصطناعي واستخدامه للأغراض المنزلية أو التجارية أو الصناعية أو التنقل.
قابل للنقل: يمكن مزجه مع الغاز الطبيعي بنسب تصل إلى 20٪ واستخدام نفس أنابيب الغاز والبنية التحتية، تتطلب زيادة هذه النسبة تغيير العناصر المختلفة في شبكات الغاز الحالية لجعلها متوافقة.

العيوب

التكلفة العالية: الطاقة من المصادر المتجددة، والتي تعتبر أساسية لتوليد الهيدروجين الأخضر من خلال التحليل الكهربائي، وتعتبر أكثر تكلفة في توليدها، مما يجعل الحصول على الهيدروجين أكثر تكلفة.
است.هلاك عالي للطاقة: يتطلب إنتاج الهيدروجين بشكل عام والهيدروجين الأخضر بشكل خاص طاقة أكثر من أنواع الوقود الأخرى.
قضايا السلامة: الهيدروجين عنصر شديد التقلب وقابل للاشتعال ولذلك يلزم اتخاذ تدابير أمان شاملة لمنع التسرب والانفجارات.

التكاليف

من المتوقع أن تنخفض تكاليف الإنتاج بنسبة 40% حتى عام 2025، حيث يجب استخدام أي تقنية على نطاق صناعي حتى تصبح مجدية اقتصاديًا. الأمر نفسه ينطبق على تقنيات المحلل الكهربائي، في الوقت الحالي، انخفضت أسعار جهاز التحليل الكهربائي بنسبة 50% مقارنةً بخمس سنوات ماضية، ويرجع ذلك إلى التقدم الكبير في تكنولوجيا المحلل الكهربائي والقدرة على التصنيع.

الدول المصدرة

تعتبر السعودية الأولى عربياً والخامسة عالمياً حسب إحصائيات مؤشر بلومبيرغ نيوز لإقتصاد الهيدروجين لعام 2019، ترتيب الدول حسب هذا المؤشر:

أستراليا
اليابان
النرويج
كوريا الجنوبية
السعودية (حسب مؤشر بلومبيرغ ستصبح الأولى عالمياً بعام 2023)..^[4]
إنتاج مصر من الطاقة المتجددة يرتفع: زاد إنتاج مصر من الطاقة المتجددة المنتجة من مشروعات هيئة الطاقة الجديدة والمتجددة بأكثر من 22% على أساس سنوي خلال العام المالي الماضي 2021 2020.

السعودية

تسعى المملكة العربية السعودية لكي تصبح أكبر مصدر للهيدروجين في العالم، ولديها خطط طموحة لتحقيق ذلك. ويأتي ذلك في إطار خطة المملكة التي تبحث عن طاقة نظيفة مع مواكبة التقنيات التي تخدم أجيال المستقبل، وتهدف إلى تحويل 50% من مصادر الطاقة إلى متجددة، والحد من الانبعاثات، والتي من شأنها جعل السعودية رائدًا عالميًا في مجال إنتاج الهيدروجين. ويدعم هذا التوجة عدة مقومات ومكونات متوفرة على أراضيها.

أعلنت نيوم في شهر أغسطس من عام2020 عن إنشاء مصنع سعودي للهيدروجين الأخضر بقيمة خمسة مليارات دولار أمريكي يعمل بسعة أربعة غيغاواط من الطاقة المتجددة. المشروع سيصبح جاهزا بحلول 2025 ويهدف إلى إنتاج 650 طنًا من الهيدروجين الأخضر يوميا، و1.2 مليون طن من الأمونيا الخضراء سنويا، وتصديره للأسواق العالمية، ليكون أكبر مشروع هيدروجين في العالم. ليساهم بذلك في الحد من انبعاثات غاز ثاني أوكسيد الكربون بما يعادل 3 ملايين طن سنويا. المصنع مدعوم بالكامل من طاقتي الشمس والرياح، وسيجعل السعودية من بين أكبر صانعي الهيدروجين الأخضر في العالم عندما يتم افتتاحه في عام 2025 .

الرئيس عبدالفتاح السيسي في مؤتمر تغير المناخ 2022

مصر

يركز المشروع المصري على انتاج الهيدروجين الأخضر، الذي يعد أنظف أنواع الهيدروجين.

فقد وقّعت شركة أبوظبي لطاقة المستقبل "مصدر" وشركة "حسن علام للمرافق" مذكرتي تفاهم مع الجهات المصرية المعنية للتعاون في تطوير محطات لإنتاج الهيدروجين الأخضر في المنطقة الاقتصادية لقناة السويس وعلى ساحل البحر الأبيض المتوسط.

وتعتزم شركة حسن علام خلال المرحلة الأولى من المشروع إنشاء محطة لإنتاج الهيدروجين الأخضر على أن تدخل حيز التنفيذ في العام 2026 .

يقول المهندس عمرو علام الرئيس التنفيذي لشركة حسن علام القابضة لبي بي سي: "حالياً، الخطة هي أن نصدّر كامل الإنتاج لأوروبا، وسنستخدم جزءاً من الإنتاج لتموين السفن في منطقة قناة السويس". ويضيف: "في المستقبل، ثمة صناعات تستخدم الطاقة بكثافة، سنزوّدها بالأمونيا أو الهيدروجين كصناعات الحديد في مصر حيث مصانع الحديد عديدة، ومصانع السماد التي تستخدم الهيدروجين وسيلةً للطاقة".

ووفقاً لعلام، فإن المحطة ستنتج 100 ألف طن من الميثانول الأخضر سنوياً لتموين سفن النقل البحري في قناة السويس، على أن يتم زيادة محطات تصنيع المحللات الكهربائية ضمن المنطقة الاقتصادية لقناة السويس وعلى ساحل البحر الأبيض المتوسط

في 8 نوفمبر 2022 أعلن الرئيس عبدالفتاح السيسي في مؤتمر الأمم المتحدة للتغير المناخي 2022، الاستعداد لتطوير مشروعات الهيدروجين الأخضر داخل الدولة المصرية، وأيضًا في القارة الإفريقية، قائلا: أتمنى أن تنضم لنا جميع الدول في المبادرة التي أطلقتها الدولة المصرية لمؤتمر عن الهيدروجين الأخضر.

وأشار الرئيس السيسي خلال جلسة مستقبل الطاقة على هامش قمة المناخ ، إلى أنه يجب على دول العالم، التوسع في إنتاج الهيدروجين دون الخوف من الأموال، لافتًا إلى أن الدراسات تشير إلى إنتاج الطاقة النظيفة والإلكترونية؛ لا يزال في بداية الطريق.

وأضاف السيسي، أن الهيدروجين الأخضر هو مستقبل الدولة النامية والكبرى، قائلًا: رغم أن الهيدروجين الأخضر ذو تكلفة عالية على الدول النامية؛ لكن لابد أن تقوم الدول الكبرى بدورها من خلال دعم الدول النامية.^[5]

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

الامارات المتحدة

في الإمارات، تجري شركة النفط والغاز الإسبانيةسيبسا، المملوكة بحصة كبيرة لصندوق الاستثمار الاستراتيجي في أبوظبي "مبادلة" محادثات مع شركة أدنوك لإنتاج الطاقة المملوكة للدولة من أجل شراكة الهيدروجين الأخضر.

في عام2020 ، دخلت الحكومة المغربية في شراكة مع ألمانيا لتطوير أول مصنع هيدروجين أخضر في القارة.

ويشمل قطاع الطاقة الخضراء والبنية التحتية المستدامة توليد الطاقة الشمسية وتوليد الطاقة من الرياح

المصادر

^ Magill, Jim. "Blue Vs. Green Hydrogen: Which Will The Market Choose?". Forbes (in الإنجليزية). Retrieved 2022-01-22.
^ Cho, Renee (2021-01-07). "Why We Need Green Hydrogen". State of the Planet (in الإنجليزية). Archived from the original on 18 June 2021. Retrieved 2022-01-22.
^ Takada, Aya; Stopczynski, Stephen (2020-11-09). "Japan Eyes Replacing Oil With Hydrogen Amid Carbon Neutral Push". BloombergQuint. Archived from the original on 2020-11-25. Retrieved 2021-06-16.
^ "Saudi Arabia's $5bn green hydrogen-based ammonia plant to begin production in 2025". Energy & Utilities. 2021-04-21. Archived from the original on 21 April 2021. Retrieved 2022-01-14.
^ { | url =https://www.cairo24.com/1689002 | title =الرئيس السيسي: مستعدون لتطوير مشروعات الهيدروجين الأخضر في إفريقيا | date = 2022-11-08 | publisher = القاهره 24 | accessdate = 2022-11-08 }}

[1] Magill, Jim. "Blue Vs. Green Hydrogen: Which Will The Market Choose?". Forbes (in الإنجليزية). Retrieved 2022-01-22.

[2] Cho, Renee (2021-01-07). "Why We Need Green Hydrogen". State of the Planet (in الإنجليزية). Archived from the original on 18 June 2021. Retrieved 2022-01-22.

[3] Takada, Aya; Stopczynski, Stephen (2020-11-09). "Japan Eyes Replacing Oil With Hydrogen Amid Carbon Neutral Push". BloombergQuint. Archived from the original on 2020-11-25. Retrieved 2021-06-16.

[4] "Saudi Arabia's $5bn green hydrogen-based ammonia plant to begin production in 2025". Energy & Utilities. 2021-04-21. Archived from the original on 21 April 2021. Retrieved 2022-01-14.

[5] { | url =https://www.cairo24.com/1689002 | title =الرئيس السيسي: مستعدون لتطوير مشروعات الهيدروجين الأخضر في إفريقيا | date = 2022-11-08 | publisher = القاهره 24 | accessdate = 2022-11-08 }}

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]