ما هو الهيدروجين الاخضر، يعد عنصر الهيدروجين من أكثر العناصر شيوعا في الطبيعة، وهو احد العناصر الغير نقية المتواجدة في الطبيعة وتتطلب عملية فصل لها من خلال الطاقة، ويعد استخراج الهيدروجين من داخل الماء أكثر الأنواع شيوعا، إذ يتكون الماء من عنصرين وهما الهيدروجين والأكسجين، ومنها أنواع الهيدروجين هو الهيدروجين الأخضر، فما هو الهيدروجين الاخضر، وما هي فوائده وكيف يتم صناعته، ولماذا اتجه العالم لإستخدام الهيدروجين الاخضر خلافا عن غيره من انواع الهيدروجين.
مفهوم الهيدروجين الاخضر
ما هو الهيدروجين الأخضر وما هي فوائده للبشرية بدأت العديد من دول العالم، بما في ذلك الدول العربية، في الاستثمار في هذه الطاقة النظيفة الجديدة، بما في ذلك المملكة العربية السعودية ومصر والإمارات العربية المتحدة، بالنظر إلى الهيدروجين الأخضر الذي يمثله منتج للطاقة النظيفة يستخدم حاليًا على نطاق واسع، و من المتوقع أنه بحلول عام 2030 سيكون الهيدروجين الأخضر هو الطريقة الفعالة لإنقاذ العالم من أضرار الوقود الأحفوري الذي يعتمد بشكل أساسي على الفحم والنفط.
الهيدروجين الأخضر هو وقود عالمي خفيف يتم إنتاجه من خلال بعض التفاعلات الكيميائية فيما يعرف بـ (التحليل الكهربائي)، وهي طريقة تعتمد على التيار الكهربائي لفصل الهيدروجين عن الأكسجين تمامًا داخل تركيبة الماء، ينتج عن هذه العملية الحصول على التيار الكهربائي من مصادر الطاقة المتجددة دون انبعاث أي غازات من ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي للأرض.
تعتبر عملية استخلاص الهيدروجين من الماء عن طريق استخدام التيار الكهربائي عملية كيميائية بسيطة إلى حد ما، حيث تعتمد على استخدام الحرارة وبعض التفاعلات الكيميائية لإطلاق الهيدروجين النقي بدلاً من استخدام المواد العضوية مثل الوقود الأحفوري الذي يسبب تلوثاً شديداً على البيئة إنها قوة لا ينبغي الاستهانة بها على الإطلاق لأنها تمتلك القدرة على القضاء على جميع الانبعاثات الملوثة للبيئة من خلال استخدام الطاقة المتجددة، والتي تتوفر على نطاق واسع أثناء تشغيل التحليل الكهربائي للمياه.
أبرز فوائد الهيدروجين الأخضر
كما أوضحنا سابقًا، يتم إنتاج الهيدروجين الأخضر من خلال مصادر الطاقة المتجددة، بشكل أساسي من الماء، عندما يتم تحويل الكهرباء الزائدة من مصادر الطاقة المتجددة إلى هيدروجين نقي في محطات توليد الطاقة لتوليد الهيدروجين الأخضر، لذلك يعتبر الهيدروجين الأخضر أحد مصادر الطاقة الصديقة للبيئة وهي من المواد الخام التي يسهل نقلها وتخزينها واستخدامها ومن أبرز فوائد الهيدروجين الأخضر:
- يساهم استخدام الهيدروجين الأخضر في القضاء على انبعاثات الكربون الضارة بشكل كبير، بالإضافة إلى قدرته الهائلة على زيادة معدل مساهمة الطاقة المتجددة لصالح البشرية، ولديه إمكانية النقل في الأماكن التي يتواجد فيها بشكل أساسي متجدد طرق توليد الطاقة.
- يؤدي الاستخدام الواسع النطاق للهيدروجين الأخضر كأحد مصادر الطاقة النظيفة والمتجددة إلى انخفاض أسعار الطاقة الكهربائية النظيفة التي يولدها، والتي لا تتضمن أي انبعاثات كربونية.
- سيكون الهيدروجين الأخضر هو الطريقة الأولى للقضاء على جميع انبعاثات الكربون في غالبية القطاعات الصناعية الحالية، والتي تشمل العديد من مصادر الطاقة المتجددة الأخرى.
- يتميز الهيدروجين الأخضر بأنه متعدد الاستخدامات، ويمكن استخدامه أيضًا بطرق مبتكرة، حيث أن الهيدروجين هو العنصر الأكثر انتشارًا على وجه الأرض، لذلك لديه العديد من الإمكانيات الإبداعية في الاستخدام، على سبيل المثال، يمكن استخدامه في الوقود وقيادة السيارات، يستخدم كمبرد ويستخدم في توليد الطاقة الكهربائية والحرارة وما إلى ذلك.
- يمكن الاعتماد على الهيدروجين الأخضر كمواد خام في تصنيع تقنيات التحليل الكهربائي، ويتم استخدام أنظمة خلايا الوقود الحالية بطريقة فعالة وناجحة.
- الهيدروجين الأخضر مادة قابلة للنقل بطرق سهلة للغاية، حيث يمكن خلطها بالغاز الطبيعي بنسبة تصل إلى 20٪، ويمكن استخدام خطوط أنابيب الغاز والبنية التحتية.
- يساهم الهيدروجين الأخضر في تقليل انبعاثات ثاني أكسيد الكربون، حيث يتم إنتاج ما يقرب من 96٪ من الهيدروجين على أساس أحفوري، ومن المعروف أن الطريقة التقليدية لإنتاج ثاني أكسيد الكربون ضارة بالمناخ والغلاف الجوي.
- سيمثل الهيدروجين الأخضر الوقود المستقبلي للعالم، وسيكون القائد الحقيقي للموجة الثانية لانتقال الطاقة العالمية إلى طاقة نظيفة.
كيف يتم صناعة الهيدروجين الأخضر
يتم تصنيع الهيدروجين الأخضر من خلال عملية التحليل الكهربائي، لذلك كل ما تحتاجه لإنتاج كميات وفيرة من الهيدروجين هو الماء، ومحلل كهربي ضخم، وإمدادات وفيرة من الطاقة الكهربائية سيكون الهيدروجين الأخضر في هذه الحالة فعالاً للغاية.
ومع ذلك، فإن التحدي الحالي في مواجهة نمو الهيدروجين الأخضر هو الافتقار إلى معدات التحليل الكهربائي الكبيرة، كما أن الإمدادات الكبيرة من الطاقة الكهربائية لا تزال باهظة الثمن، لذا مقارنة بعمليات الإنتاج الأخرى الأكثر استخدامًا، فإن التحليل الكهربائي للمياه سيكون مكلفًا للغاية.
تخزين واستخدام الهيدروجين الأخضر
من الناحية النظرية، هناك العديد من الأشياء المفيدة للبشرية التي يمكن القيام بها من خلال استخدام الهيدروجين الأخضر، حيث يمكن إضافته إلى الغاز الطبيعي وحرقه في محطات الطاقة الحرارية أو محطات التدفئة المركزية، كما يمكن استخدامه كمقدمة ناقلات الطاقة الأخرى من الأمونيا إلى الهيدروكربونات الصناعية، وكذلك يمكن استخدامها لتشغيل خلايا الوقود مباشرة في السفن والسيارات، ويمكن استخدامها بسهولة لتحل محل الهيدروجين الصناعي الذي يتم إنتاجه سنويًا من الغاز الطبيعي والذي يصل إلى عشرة ملايين متري طن في أمريكا فقط.
المشكلة الرئيسية في إرضاء كل هذه الأسواق المحتملة هي كيفية نقل وتوصيل الهيدروجين الأخضر أينما دعت الحاجة يعتبر القيام بتخزين ونقل الغاز القابل للاشتعال أمرًا بسيطًا، حيث أنه يستهلك مساحات كبيرة من الأنابيب الفولاذية التي قد لا تكون فعالة أثناء النقل، لذلك سيتطلب نقل كمية كبيرة من الهيدروجين وامتلاك خطوط أنابيب غاز بمواصفات محددة وخاصة.
لماذا هناك اهتمام متزايد بالهيدروجين الأخضر
من أهم الحلول المقدمة عالميًا للتخلص من انبعاثات الكربون الضارة كهربة نظام الطاقة العالمي بأكمله واستخدام الطاقة المتجددة النظيفة ومع ذلك، فإن كهربة نظام الطاقة بأكمله سيكون صعبًا للغاية، أو على الأقل سيكون أكثر تكلفة من الجمع بين التوليد المتجدد والوقود منخفض الكربون الهيدروجين الأخضر هو أحد أنواع الوقود منخفض الكربون، والذي يمكن أن يحل محل الوقود الأحفوري، ولكن ثبت علميًا أن الهيدروجين ليس الوقود الأكثر مثالية في العالم بسبب كثافته المنخفضة، مما يجعل من الصعب تخزينه ونقله، و قد تمثل القابلية للاشتعال مشكلة كبيرة، ومع ذلك، فإن جميع أنواع الوقود الأخرى منخفضة الكربون تعاني من نفس المشكلة، وهي ليست أقل تكلفة.
هنا، يشير مؤيدو استخدام الهيدروجين الأخضر إلى أنه يمكن استخدامه على نطاق واسع في الصناعة، لذلك من غير المحتمل أن تكون المشاكل التقنية المتعلقة بالنقل والتخزين مستعصية على أي حال، والغاز المنتج منه سوف متعددة الاستخدامات في العديد من المجالات، بما في ذلك التدفئة وتخزين الطاقة على المدى الطويل على المدى الطويل.
كم تبلغ تكلفة صنع الهيدروجين الأخضر
حتى يومنا هذا، لا يزال إنتاج الهيدروجين الأخضر مكلفًا للغاية نُشر تقرير في عام 2025 بناءً على بيانات 2025، حيث قدرت وكالة الطاقة الدولية التكلفة المالية اللازمة لإنتاج الهيدروجين الأخضر بما يتراوح بين 3-7.50 دولارات للكيلو، مقارنة بـ 0.90 دولارًا 3.20 دولارًا لإنتاج الهيدروجين الأخضر باستخدام الميثان المعدني بالبخار.
سيكون خفض تكلفة المحلل الكهربائي أمرًا مهمًا للغاية لتقليل سعر إنتاج الهيدروجين الأخضر، ولكنه سيستغرق وقتًا ونطاقًا كبيرًا، وقد أشارت وكالة الطاقة الدولية إلى أن تكاليف الإلكتروليت قد تنخفض بمقدار النصف بحلول عام 2040، من 840 دولاراً إلى 420 دولاراً للكيلوواط من الكهرباء سعة اليوم.
يستخدم الهيدروجين الأخضر بشكل كبير في السيارات والشاحنات والتي تعمل بالطاقة الكهربائية الهيدروجينية، اضافة الى السفن العملاقة التي تحمل الحاويات، اضافة الى التوربينات الكهربائية التي تعمل بنظام الهيدروجين الأخضر، وذلك هو ملخص اجابة ما هو الهيدروجين الاخضر ومعلومات عامة عنه.
https://www.youtube.com/watch?v=DvA9zdC7KA4