مقدمة
لقد برز مصطلح الهيدروجين الأخضر الذي يتم إنتاجه من خلال التحليل الكهربائي للمياه
باستخدام مصادر الطاقة المتجددة، كناقل واعد للطاقة النظيفة . وقد اجتذبت قدرته على إزالة
الكربون من مختلف القطاعات، من النقل إلى الصناعة، اهتماما عالميا كبيرا.
ويتناول هذا الاستعراض أساليب اإلنتاج والتطبيقات والفوائد والتحديات المرتبطة بالهيدروجين األخضر .

أولا
ما هو الهيدروجين الأخضر؟
كيف يختلف عن الهيدروجين "الرمادي" التقليدي كثيف الانبعاثات والهيدروجين الأزرق؟

الهيدروجين يعتبر أبسط وأصغر عنصر في الجدول الدوري، ومسارات إنتاجه متنوعة للغاية ،
يعرف الهيدروجين الأخضر بأنه الهيدروجين الناتج عن تقسيم الماء إلى هيدروجين وأكسجين
باستخدام الكهرباء المتجددة. هذا مسار مختلف تماما مقارنة بكل من الرمادي والأزرق.
يتم إنتاج الهيدروجين الرمادي تقليديا من الميثان (CH4 )، وينقسم بالبخار إلى CO2 –
المسبب الرئيسي لتغير المناخ - و H2 ، الهيدروجين. تم إنتاج الهيدروجين الرمادي بشكل
متزايد أيضا من الفحم ، مع انبعاثاتCO2 أعلى بكثير لكل وحدة من الهيدروجين المنتج ،
وغالبا ما يطلق عليه الهيدروجين البني أو الأسود بدال من الرمادي. يتم إنتاجه على نطاق
صناعي ،
يتبع الهيدروجين الأزرق نفس عملية انتاج الرمادي ، مع التقنيات الإضافية اللازمة لإلتقاط
CO2 الناتج عندما يتم فصل الهيدروجين عن الميثان أو من الفحم وتخزينه على المدى
الطويل.
إنه ليس لونا واحدا بل تدرجا واسعا جدا ، حيث يمكن التقاط ٪100 من ثاني أكسيد
الكربون CO2 المنتج ، وليست كل وسائل تخزينه فعالة بنفس القدر على المدى الطويل.

اذن كيف يتم الحصول على هذا المصدر للطاقة ؟

يتم توليد الهيدروجين الأخضى في المقام الأول من خلال التحليل الكهربائي Electrolysis ،
وهي كما ذكرنا مسبقا عملية تقسيم الماء الى هيدروجين وأكسجين.
هناك ثلاث تقنيات تحليل كهربائي أساسية :

- التحليل الكهربائي القلوي : تقنية مكتملة التطوير تستخدم إلكتروليت قلوي، ومناسبة
للإنتاج على النطاق الواسع للصناعة وخلافه.

- التحليل الكهربائي لغشاء تبادل البروتون ) PEM): يوفر كفاءة عالية وأوقات استجابة
سريعة، مما يجعله مناسبًا لمدخلات الطاقة المتجددة المتقلبة.
- التحليل الكهربائي لأكسيد الصلب )SOE):
يعمل في درجات حرارة عالية، مما قد
يحقق كفاءة أعلى وتمكين للإنتاج المشترك لمواد كيميائية أخرى.
تمتد استخدامات الهيدروجين الأخضر عبر قطاعات متعدد ة مثل :
النقل، و تعمل خاليا وقود الهيدروجين على تشغيل المركبات بدون انبعاثات من أنابيب العادم،
مما يوفر بديلا للمركبات الكهربائية التي تعمل بالبطاريات، وخاصة للتطبيق في الأعمال الشاقة كالمعدات الثقيلة للنقل والبناء .
توليد الطاقة: يمكن استخدام الهيدروجين في خلايا الوقود أو توربينات الغاز لتوليد الكهرباء، مما يوفر مصدر طاقة نظيف ومرن.

العمليات الصناعية: يمكن أن يؤدي استبدال الهيدروجين القائم على الوقود الأحفوري
بالهيدروجين الأخضر إلى تقليل انبعاثات الكربون بشكل كبير في الصناعات مثل صناعة
الصلب وإنتاج الأمونيا والتكرير.
بديالً منخفض إنتاج الحرارة: يمكن استخدام الهيدروجين للتدفئة المنزلية والصناعية، مما يوفر
الكربون لطرق التدفئة التقليدية.
ومع الاستمرار في العلم وتطوير استخدامه سيساعدنا في تحقيق تأثير بيئي إيجابي كبير،
فهو حامل طاقة خالِ من الكربون الذي هو من مسببات الاحتباس الحراري وهو ما يساهم في
التخفيف من تغير المناخ وتحسين جودة الهواء،
وأيضا تحقيق أمن الطاقة من خلال تقليل الاعتماد على الوقود الأحفوري والطاقة الناضبة
وتنويع إمدادات الطاقة.
وبالتأكيد فكرة خلق فرص عمل جديدة.
ولتغطية كل جوانب الموضوع يجب ذكر العوائق والتحديات والتي منها :
- تكاليف الإنتاج التي لا تزال مرتفعة حاليًا، لأن إنتاج الهيدروجين الأخضر أعلى مقارنة بالهيدروجين القائم على الوقود الأحفوري، مما يعيق تبني إنتاجه على نطاق
واسع .
- البنية التحتية التي تحتاج ان تكون قوية موفرة لمرافق الإنتاج والتخزين والتوزيع،
ولكنها ايضا تتطلب استثمارات كبيرة .
- توافر المياه: حيث تستهلك عملية التحليل الكهربائي لإنتاج الهيدروجين الأخضر الكثير
من الماء، مما يثير المخاوف بشأن ندرة المياه في مناطق معينة .
في الختام ،
إن الهيدروجين الأخضر يتمتع باهتمام واسع لقدرته على لعب دور محوري في
التحول العالمي إلى اقتصاد منخفض الكربون . ورغم استمرار التحديات، فإن التقدم التكنولوجي
المستمر ودعم السياسي الدولي من خالل مؤتمرات المناخ مثل 27 COP والذي شجع على دفع عجلة التقدم في هذا المجال . وسيكون التغلب على حواجز تكاليف الإنتاج، وتوسيع البنية الأساسية ومعالجة ندرة المياه ، أمرا بالغ الأهمية لتحقيق الإمكانات الكاملة للهيدروجين الأخضر باعتباره ناقالا للطاقة النظيفة والمستدامة.



إعداد: عمرو ياسر الرحماني
amryasser98@gmail.com