الهيدروجين الأخضر: عضو متجدد يسطع

من المعلوم أن الماء هو الناتج الثانوي الوحيد لعملية احتراق الهيدروجين، ولهذا ظل الهيدروجين على مدى عقود، مغرياً للعلماء باعتباره مصدراً للطاقة خالياً من الكربون، إلا أن عملية إنتاج الهيدروجين التقليدية المنطوية على تعريض الوقود الأحفوري للبخار، أبعد ما تكون عن الخلوِّ من الكربون.
ويُطلق على الهيدروجين الناتج بهذه الطريقة، الهيدروجين الرمادي، وفي حال عزل ثاني أكسيد الكربون عنه، يُعرف بالهيدروجين الأزرق.
أما الهيدروجين الأخضر فأمره مختلف؛ إذ يجري إنتاجه عن طريق التحليل الكهربائي باستخدام آلاتٍ تعمل على تحليل الماء إلى عنصرَي الهيدروجين والأكسجين، دون أي نواتج ثانوية. وكان التحليل الكهربائي يتطلب ـ في المعتاد ـ استهلاك قدر كبير من الطاقة الكهربية، إلى الحدِّ الذي جعل من غير المعقول إنتاج الهيدروجين بتلك الطريقة.
أما اليوم، فقد شهد الوضع تغيراً يُعزى إلى سببين اثنين: أولهما توافر فائض من الكهرباء المتجددة بكميات كبيرة في شبكات توزيع الكهرباء، فعوضاً عن تخزين الكهرباء الفائضة في مجموعات كبيرة من البطاريات، يمكن الاستعانة بها في عملية التحليل الكهربائي للماء، ومن ثم «تخزين» الكهرباء في صورة هيدروجين. وأما السبب الثاني فيرجع إلى ما تشهده آلات التحليل الكهربي من زيادة في كفاءتها.
وتسعى الشركات سعياً حثيثاً إلى تطوير آلات التحليل الكهربائي التي بإمكانها إنتاج الهيدروجين الأخضر بالتكلفة ذاتها التي يُنتَج بها الهيدروجين الرمادي والأزرق، وهو الهدف الذي يتوقع المحللون أن تتمكن الشركات من تحقيقه في غضون السنوات العشر القادمة.
وفي الوقت نفسه، شرعت شركات الطاقة في الاستعانة بآلات التحليل الكهربائي مباشرة في مشروعات الطاقة المتجددة.
فعلى سبيل المثال، ثمة ائتلاف من الشركات الراعية لمشروع يُسمى «جيجاستاك»، يعتزم تزويد مزرعة الرياح البحرية «هورنزي تو»، التابعة لشركة «أورستد» بمعدات تحليل كهربائي تبلغ قدرتها 100 ميجاوات، من أجل توليد الهيدروجين الأخضر على نطاق صناعي.
ومن شأن أساليب التكنولوجيا الحالية، كتلك المستخدمة في إنتاج الطاقة الشمسية، وطاقة الرياح، أن تحُد من الاعتماد على الكربون في قطاع الطاقة بنسبة تصل إلى نحو 85%، عبر إحلال الكهرباء النظيفة محل الغاز والفحم.
أما بعض القطاعات الاقتصادية الأخرى، مثل قطاعَي الشحن والتصنيع، فتواجه صعوبة أكبر في التحوّل إلى الاعتماد على الكهرباء؛ إذ عادة ما تتطلّب وقوداً يتسم بارتفاع كثافة طاقته أو الحرارة الناتجة عنه، عند درجات الحرارة العالية. ومع ذلك، لا يزال هناك مستقبل للهيدروجين الأخضر في تلك القطاعات؛ إذ تشير مجموعة «إنيرجي ترانزيشنس كوميشن»، إلى أن الهيدروجين الأخضر يعد واحداً من أربع تقنيات ضرورية لتحقيق هدف «اتفاق باريس للمناخ».
جيف كاربك - «سيانتفيك أمريكان»