يبدو أن دول العالم على موعد مع سباق جديد محموم لتأمين مصادر وقود نظيفة وصديقة للبيئة في ظل مساع مختلفة، منها تحقيق الحياد الكربوني وخفض الانبعاثات في عام 2050، مما زاد تعلق وشغف أبناء الكوكب الأزرق بالهيدروجين ذي الألوان الستة، بعد أزمة الحرب الروسية - الأوكرانية التي كشفت عورات الطاقة في العالم وأوروبا على وجه التحديد.
الزخم الدولي غير المسبوق للتحول إلى مصادر جديدة ومتجددة لتوفير الطاقة يأتي بالتوازي مع التراجع التدريجي في الاعتماد على الوقود الأحفوري، خوفاً من قرب نفاد محزون الوقود التقليدي أو حفاظاً على البيئة والالتزام بالحياد الكربوني، أو حتى ما يتعلق بالتوجهات المختلفة التي يمكن أن تتبناها الدول الأكثر استهلاكاً للطاقة في العالم.
كما يأتي في ظل تكهنات تشير إلى أن الوقود الأحفوري سيمثل نحو 72.5 في المئة من مزيج الطاقة مع حلول عام 2050، منها نحو 27.5 في المئة من النفط، و25.3 في المئة من الغاز، و19.7 في المئة من الفحم، بينما ستمثل الطاقات المتجددة الأخرى بأنواعها مثل طاقة الرياح والطاقة الشمسية والطاقة النووية والكهرومائية قرابة 27.5 في المئة من هذا المزيج.
منافع وأضرار الوقود الأحفوري
في بداية القرن الماضي، صاحب اكتشاف الوقود الأحفوري، خصوصاً النفط والغاز، بزوغ نمو اقتصادي وازدهار تكنولوجي لم تعرف البشرية له مثيلاً في التاريخ، بعد أن سمح الوقود الجديد آنذاك بتطوير مجالات الصناعة الحربية والنقل الجوي والبحري والبري، وأتاح تطوير الصناعات المتعددة وتنمية التجارة الدولية، لكن كانت هناك ضرائب دفعتها البيئة ومناخ الأرض، إذ أدى الوقود الأحفوري إلى آثار مدمرة، وشكل مصدراً لانبعاث غازات ثاني أكسيد الكربون المتهم الرئيس بالتسبب في تغير المناخ إلى حد كبير.
مع تشبع المناخ بالكربون ظهرت أخيراً حركات اجتماعية وسياسة واسعة تطالب بفرض سياسات صارمة للتخفيف من حدة آثار تغير المناخ في أوروبا وغيرها، إذ تشير الإحصاءات إلى أن 70 في المئة من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون مرتبطة بإنتاج الطاقة، لتلقي الضوء على تلك المخاطر التي تسببت في التغيرات المناخية والزيادة الملحوظة في وتيرة الأعاصير المدمرة واكتساح ظاهرة التصحر والجفاف لمناطق واسعة من العالم.
كما تسببت آثار التغير المناخي في ارتفاع منسوب مياه المحيطات، التي باتت تهدد بابتلاع مدن بأكملها، مما أدى إلى تشكيل إجماع دولي وصل إلى ذروته خلال قمة المناخ الأخيرة (كوب 26) التي انعقدت في مدينة غلاسكو بالمملكة المتحدة، إذ شدد المجتمعون على ضرورة الحد من زيادة الحرارة إلى مستوى أقل بدرجتين مئويتين مقارنة بالمستوى ذاته قبل الثورات الصناعية التي أعقبت اكتشاف الوقود الأحفوري.
ستة أنواع من الهيدروجين
لكل ما سبق يأتي إنتاج الطاقة من الهيدروجين كأحد الحلول الممكنة، إذ يصنف الهيدروجين الأخضر على أنه صديق للبيئة وخال من الكربون، ويستخرج هذا النوع من الماء باستخدام الكهرباء المعتمدة في إنتاجها حصرياً على الطاقات المتجددة، خصوصاً طاقتي الرياح والشمس، بينما ينتج الهيدرجين الأزرق من الغاز الطبيعي.
وفقاً للمادة الخام والطاقة المستخدمة يصنف الهيدروجين بحسب الألوان إلى ستة أنواع، أبرزها الثلاثة المعروفة بالأخضر والأزرق والأصفر، فالأول ينتج باستخدام العملية نفسها لكن باستخدام الكهرباء المولدة من محطات الطاقة المتجددة مثل طاقة الرياح والخلايا الكهروضوئية، أما الأخير فينتج عبر التحليل الكهربائي للماء باستخدام الكهرباء المولدة من محطات الطاقة النووية، لفصل مكوناتها إلى الهيدروجين والأكسجين في أجهزة التحليل الكهربائي.
أما الهيدروجين الأزرق فينتج باستخدام الوقود الأحفوري مثل الغاز الطبيعي، بواسطة عملية تسمى "إصلاح البخار"، وذلك بخلط الغاز الطبيعي مع البخار المسخن بدرجة حرارة تصل إلى 800 درجة مئوية للحصول على غازي الهيدروجين وثاني أكسيد الكربون، الذي ينبعث إلى الغلاف الجوي مخلفاً هيدروجيناً نقياً بعد فصلهما عن بعضهما.
الهيدروجين الأخضر حاز اهتمام المجتمع الدولي، وبات يستحوذ على الغالبية العظمى من المشاريع المعلنة من قبل الحكومات والمؤسسات الدولية لسهولة تكامل إنتاجه مع مصادر الطاقة المتجددة في وقت لم يحظ فيه الهيدروجين الأصفر بهذا الاهتمام، وأبدى عدد محدود للغاية من الدول اهتماماً بالاستثمار فيه واعتباره عضواً فاعلاً في منظومة الطاقة لتحقيق الحياد الكربوني، نظراً إلى ارتفاع تكلفة إنتاجه، التي تمثل أبرز المعوقات الأساسية أمام التوسع في إنتاجه، إذ يعتمد بشكل مباشر على تكلفة الكهرباء المولدة من المفاعلات النووية.
أول قطار يعمل بالهيدروجين
في هذه الأثناء، أطلقت ألمانيا خطاً جديداً للسكك الحديدية يعمل بالهيدروجين في خطوة واسعة باتجاه تحقيق الحياد الكربوني، وسيتكون الأسطول الجديد من 14 قطاراً ستسير لمسافة تصل إلى 100 كيلومتر، وتربط بين مجموعة من المدن، هي كوكسهافن وبريمرفورد وبريمرهافن وبوكستهود، وفق منصة "ذا مايور" الأوروبية.
على الرغم من أن قطارات الديزل ما زالت تشغل 20 في المئة من قطاع النقل الألماني، فإن هناك آمالاً كبيرة معلقة على أول قطار يعمل بالهيدروجين في إزالة الكربون من السكك الحديدية، إذ إن الأسطول بإمكانه إزالة أربعة آلاف و400 طن من الانبعاثات الكربونية سنوياً.
وتعمل هذه القطارات من خلال مزج الهيدروجين مع الأكسجين الموجود في الهواء المحيط بالقطار، إذ أضيفت خلية وقود مثبتة في سقف القطار، وهو ما ينتج منه توليد كمية من الكهرباء تجعله قادراً على سحب العربات وقطع المسافات المطلوبة بين المدن، ومع إطلاق أول قطار يعمل بالهيدروجين ظهرت حزمة من المعوقات في طريق القطار لا تتعلق بعدم الجاهزية التامة للبنية التحتية فحسب، بل تمثلت أيضاً في عدم التأكد من موثوقية القضاء على الانبعاثات بشكل كامل.
وبحسب متخصصين، فإن تصنيع الهيدروجين قد يتطلب تفاعلات كيماوية تستخدم الكربون، إضافة إلى أن بعض الأنواع الأخرى تنتج من الوقود الأحفوري مثل الفحم والغاز، ومن ثم تؤدي إلى إطلاق انبعاثات لا تجعلها خضراء تماماً، علاوة على ذلك ينظر المتخصصون إلى مسألة المسافات التي يمكن أن تقطعها القطارات التي تعمل بوقود الهيدروجين على أنها قد تمثل عائقاً آخر، خصوصاً أن أسطول القطارات الجديد سيسير مسافة أقل من 100 كيلومتر، بينما ستتولى قطارات الديزل سير المسافات الأكبر وفق منصة "ذا مايور" الأوروبية.
ومع تطور الاعتماد على الهيدروجين بألوانه المختلفة، وزيادة حجم الاستثمارات وارتفاع درجة المخاطر المتعلقة دوماً بضخ الأموال، كشفت شركة "مارش" المتخصصة في وساطة التأمين وإدارة المخاطر في أغسطس (آب) الماضي، عن إطلاق أول تأمين ضد مخاطر الهيدروجين على مستوى العالم.
وقالت الشركة التي تتخذ من نيويورك مقراً لها، إنها "تتعاون مع شركتي "أميركان إنترناشونال غروب" و"ليبرتي سبيشيالتي ماركتس" لتقديم تغطية تأمينية تصل إلى 300 مليون دولار مخصصة لمشاريع الهيدروجين. وأوضحت أن "التسهيلات ستكون متاحة للمنظمات متعددة الجنسيات والشركات الأصغر، وستغطي مخاطر مشاريع الهيدروجين الأزرق والأخضر الجديدة والحالية"، بحسب وكالة "رويترز".
كلفة إنتاج الهيدروجين
إلى جانب الطاقة النظيفة والالتزام بالحياد الكربوني قبل 2050 فثمة ميزة اقتصادية هائلة له تتمثل في انخفاض تكلفة إنتاجه، الأمر الذي يخلق هيكلاً اقتصادياً جديداً يمكن تسميته بـ"اقتصاد الهيدروجين الأخضر"، وبحسب دراسة أجرتها شركة برايس ووترهاوس كوبر "بي دبليو سي" البريطانية للاستشارات، فمن المتوقع انخفاض تكلفة إنتاج الهيدروجين الأخضر بنسبة تبلغ نحو 50 في المئة خلال الفترة من الآن وحتى عام 2030، وتوقعت الدراسة أيضاً أن يتواصل الانخفاض على نحو مطرد حتى تتراجع تكلفة إنتاج الكيلوغرام الواحد من الهيدروجين الأخضر بحلول عام 2050 إلى ما يتراوح بين يورو واحد إلى 1.5 يورو (1.12 إلى 1.68 دولار) فحسب.
اقرأ المزيد
يحتوي هذا القسم على المقلات ذات صلة, الموضوعة في (Related Nodes field)
في جهة أخرى، رصدت الدراسة نفسها طلباً عالمياً متنامياً على الهيدروجين الأخضر خلال السنوات الأخيرة، فقد بلغ حجم الطلب عام 2020 نحو 65 مليون طن، أي ما يفوق ثلاثة أضعاف حجم الطلب قبل ذلك بأربعة عقود، وتحديداً في 1980، وتوقعت أن يتواصل النمو في الطلب العالمي على الهيدروجين الأخضر ليبلغ 530 مليون طن بحلول 2050، مشيرة إلى أن هذه الكمية ستحل في ذلك التاريخ محل 10.4 مليون برميل من النفط التي بدورها تعادل 37 في المئة من الإنتاج العالمي للنفط حالياً.
في ما يخص حجم سوق الهيدروجين الأخضر حالياً، فيقدر حجمها ما يتجاوز 300 مليون دولار، وفقاً لتقرير وإحصاءات عالمية، وقد ينمو بمعدل سنوي بنحو 55 في المئة بداية من العام الحالي حتى عام 2028 نتيجة التداعيات السلبية التي خلفتها الحرب الروسية - الأوكرانية التي حفزت السباق العالمي للبحث عن المصادر الأخرى.
الصين في المقدمة
تتصدر الصين قائمة الدول المنتجة للهيدروجين بعد أن أطلقت أول خريطة طريق لإنتاج الهيدروجين الأخضر عام 2016، وبعد مرور ثلاثة أعوام فقط صار لديها ما يزيد على 30 مشروعاً لإنتاجه، وتمتلك ثالث أكبر أسطول على مستوى العالم من مركبات خلايا الوقود، وهي نوع من أنواع المركبات الكهربائية التي تستخدم خلايا وقود الهيدروجين بدلاً من البطارية.
وتحتل اليابان المرتبة الثانية ضمن قائمة كبار منتجي الهيدروجين الأخضر، ووصل حجم استثمارات الحكومة اليابانية في إنتاجه وتقنيات خلايا الوقود إلى 670 مليون دولار 2021.
أما كوريا الجنوبية فيعتبر الهيدروجين الأخضر محركاً شديد الأهمية لاقتصادها في الوقت الراهن، وتطمح حكومتها إلى رفع نسبة مساهمة الهيدروجين الأخضر في تلبية حاجات الدولة من الطاقة إلى 10 في المئة بحلول 2030، ثم إلى 30 في المئة بحلول 2040.
العرب قوة لا يستهان بها
الدول العربية لها نصيب لا يستهان به في السباق العالمي بمجال الهيدرجين الأخضر، إذ تمتلك فرصاً عريضة للنجاح في هذا الاقتصاد بحكم وفرة مصادر الطاقة المتجددة اللازمة لإنتاجه لديها، ذلك أن سعر الطاقة الكهربائية لديها رخيص إلى حد بعيد، فيما تتوافر الطاقة الشمسية لديها على مدار العام.
في القاهرة، ارتفع عدد مشاريع إنتاج الهيدروجين الأخضر المتوقع تنفيذها في نطاق المنطقة الاقتصادية لقناة السويس (منطقة اقتصادية قريبة بهيئة قناة السويس) إلى 14 مشروعاً، بعد التوقيع على سبع مذكرات جديدة الشهر الماضي مع عدد من الشركات العالمية المتخصصة في الطاقة المتجددة، لإنشاء مجمعات صناعية بهدف إنتاج الهيدروجين الأخضر والأمونيا الخضراء داخل المنطقة الصناعية في العين السخنة بمحافظة السويس شرق البلاد.
وتدعم تلك المشاريع الجهود التي تقوم بها مصر لتصبح ممراً لعبور الطاقة النظيفة، وكذلك الاستعدادات لاستضافة قمة المناخ (كوب 27) خلال نوفمبر (تشرين الثاني) المقبل في مدينة شرم الشيخ، كما أطلقت الحكومة المصرية خطة وطنية للهيدروجين بقيمة 40 مليار دولار في السنوات المقبلة.
التنافس بين الدول العربية رصده تقرير "غلوبال إنرجي مونيتور" (منظمة بحثية غير ربحية معنية بمشاريع الطاقة في أنحاء العالم)، إذ أشار إلى أن مصر تتنافس مع عدد من دول منطقة الشرق الأوسط، وفي مقدمها السعودية وسلطنة عمان والمغرب، لاحتلال مكانة مميزة في تصدير الهيدروجين الأخضر، إذ إن منطقة الشرق الأوسط وشمال أفريقيا تمتلك قدرات هائلة لإقامة مشاريع عملاقة لإنتاج الهيدروجين الأخضر من طاقة الرياح والطاقة الشمسية، لما تتمتع به من مناخ موات وأجواء مشمسة معظم العام.
الدول العربية ينظر إليها بصفتها مصدراً مهماً للنفط كما تمتلك خططاً طموحة للوصول إلى 80 غيغاواط من مشاريع الطاقة المتجددة بحلول 2030، وهو ما يدعم التحركات لإنتاج الهيدروجين الأخضر وتصديره، ووفقاً لتوقعات المراكز البحثية قد يتجاوز الاستثمار في مبادرات الهيدروجين الأخضر والأزرق نحو 150 مليار دولار أميركي بحلول عام 2025 في المنطقة العربية، إذ تتسابق شركات الطاقة التقليدية والحكومات والصناعات للوفاء بالتزاماتها المتعلقة بخفض الكربون.
مطبات في الطريق
على الرغم من أن الهيدروجين الأخضر في طريقه ليكون الملاذ الآمن لأبناء الكوكب الأزرق بحثاً عن التدفئة أو الصناعة أو التجارة أو حتى للحفاظ على حياتهم آمنة من تأثير ثاني أكسيد الكربون، لا يزال طريق الطاقة الجديدة غير ممهد تماماً، إذ إن هناك مطبات ليست سهلة في طريق التوسع في الاستثمارات المتعلقة به، إذ أكد مستثمرون أن مشكلة التوسع في إنتاج الهيدروجين الأخضر الرئيسة تتمثل في ارتفاع سعره، مقارنة بمصادر الطاقة الأخرى.
ووفقاً لمسح أجراه بنك الاستثمار الأوروبي على 20 شركة هيدروجين، إضافة إلى 26 مستثمراً، لصالح المفوضية الأوروبية، في ضوء اتجاه القارة العجوز لضخ استثمارات تزيد على نصف تريليون دولار في صناعة الهيدروجين خلال العقود المقبلة لتحقيق الحياد الكربوني، وزادت وتيرة الطموحات عقب اندلاع الحرب في أوروبا في فبراير (شباط) الماضي لرغبة أوروبا في الاستغناء عن الغاز الروسي.
وخلص المسح إلى أن إنتاج الهيدروجين الأخضر من مصادر الطاقة المتجددة يتسم بارتفاع سعره، وسط نقص التشريعات المناسبة لتشجيع هذا القطاع، وتأتي وجهة النظر تلك على الرغم من تراجع تكاليف إنتاج الهيدروجين الأخضر إلى أربعة دولارات لكل كيلو غرام، خصوصاً في شبه الجزيرة الأيبيرية (جنوب غربي أوروبا) مقارنة بـ14 دولاراً للأزرق، و12 دولاراً للرمادي، في مناطق أخرى من أوروبا.
وقال مستثمرون محتملون شاركوا في مسح البنك الأوروبي، إن إنتاج الهيدروجين الأخضر يحتاج إلى تدابير مثل ضمانات استهلاك الهيدروجين وحصص الاستهلاك وفرض ضريبة على الكربون، إضافة إلى قواعد أكثر مرونة لتحقيق طموحات أوروبا في هذا القطاع، إلى جانب أن تمويل إنتاج الهيدروجين مقيد، ويحتاج للحصول عليه من خارج الحدود إلى تنسيق، وطالبوا ببعض الحوافز للقطاع، من بينها عقود شراء مضمونة، وتعرفة التغذية لإنتاج الهيدروجين، والمشتريات العامة الخضراء لدفع الطلب ومزادات الطاقة الإنتاجية، ودعوا مسؤولي الاتحاد الأوروبي إلى تخفيف القيود والقواعد الحاكمة لصناعة لإنتاج الهيدروجين، لزيادة مشاريعه داخل دول المفوضية وخارجها.
وتستهدف دول الاتحاد الأوروبي توليد ستة غيغاواط من الكهرباء عبر إنتاج الهيدروجين الأخضر، بتكلفة 25.8 مليار دولار بحلول 2024، و40 غيغاواط بتكلفة 46.2 مليار دولار في 2030 متوقعاً أن تصل قيمة استثمارات الهيدروجين الأخضر في منتصف القرن الحالي بحلول 2050 إلى 470 مليار يورو (517 مليار دولار أميركي).
السعر المناسب
السعر المناسب للهيدروجين الأخضر أحد أبرز المطبات الصعبة، وأجرت معاهد أبحاث متخصصة بالفعل عديداً من الدراسات لتحديد السعر المناسب، الذي يجعله منافساً للغاز الطبيعي، وأفضت هذه الدراسات مجتمعة إلى أن هذا السعر هو في حدود 1.5 إلى دولارين لكل كيلوغرام من الهيدروجين، وأصبح الوصول لهذا المستوى من الأسعار الهدف الرئيس لهذه الصناعة.
في هذه الأثناء، أعلنت شركات في دول عدة، سواء الولايات المتحدة الأميركية أو حتى الصين والهند، خططاً بدأتها بالفعل للوصول إلى هذا المستوى من الأسعار، ووضعت موازانات ضخمة لتحقيق هذا الهدف، وإن كان من المتوقع أن يأخذ سنوات طويلة كونه هدفاً ليس يسيراً، لكن التسارع الذي شهدته هذه الصناعة يجعلنا متفائلين في هذه المرحلة من عمر هذه الصناعة الناشئة.
