الهيدروجين ومستقبل تكامل الطاقة السعودي

غاز الهيدروجين هو الوقود الأكثر نظافة مقارنة بمصادر الوقود الأخرى، لأنه وعند احتراقه لا يصدر منه انبعاثات ثاني أكسيد الكربون. لذلك يرى البعض بإنه يشكل البديل الأفضل لمصادر الوقود التقليدي بما فيها الغاز الطبيعي. للهيدروجين مستقبل كبير في قطاع الصناعة، الكهرباء، النقل والمواصلات بجميع أنواعه لكن مازال في بدايته، والجهود والأبحاث مستمرة لتطوير استخداماته. لكن السؤال المهم من أين يأتي الهيدروجين وماهي أنواعه ولماذا يطلق عليها بهذه التسمية؟

عنصر الهيدروجين يعتبر من أخف العناصر الكيميائية وأكثرها وفرة، حيث يمثل نحو 75% من حجم الكون. كما يجب معرفة أن الهيدروجين لا يوجد بمفرده بل يأتي مرتبطا بجزيئات آخري ويوجد بحالته الغازية مع الغاز الطبيعي وحالته السائلة مع الماء والنفط. ما يميز غاز الهيدروجين أنه نظيف عند الاحتراق، ويمكن إنتاجه بالاعتماد على مصادر طاقة نظيفة كالرياح والطاقة الشمسية. الهيدروجين قابل للتخزين لفترات طويلة، كما أنه بالإمكان تخزينه في المنشآت المصممة لتخزين الغاز الطبيعي عند تحويله لأمونيا بل حتى استخدامه في معامل الكهرباء المستخدمة للغاز الطبيعي كوقود بمزج الهيدروجين معه.

من أهم النوع الهيدروجين هو الهيدروجين الرمادي الذي يشكل إنتاجه قرابة ٩٥٪ من الإنتاج الكلي للهيدروجين في العالم. ويتم إنتاجه من عملية صناعية يسخن فيها الغاز الطبيعي لدرجة حرارة عالية وبوجود بخار الماء ومعدن النيكل الذي يعمل كمحفز لهذه العملية. لكن ينتج عن هذه العملية كميات كبيرة من غاز ثاني أكسيد الكربون لذلك يطلق عليه الهيدروجين الرمادي. بلا شك الهيدروجين الرمادي ليس محبذا عند الكثير لكن هو الأرخص تكلفة حتى الأن.

الهيدروجين الأزرق هو النسخة الأنظف للهيدروجين الرمادي يحث يتم إنتاجه بنفس العملية السابقة، لكن يضاف إليه تقنيات لاحتجاز الانبعاثات الكربونية ومن ثم استخدامها في مجالات أخرى. وخير مثال لذلك إعلان شركة أرامكو السعودية نجاح تصدير أول شحنة من الأمونيا الزرقاء لدولة اليابان، حيث تم تصدير ٤٠ طنا عالي الجودة. ولتوضيح دخول الأمونيا طرفا في صناعة الهيدروجين، الأمونيا تستخدم كوسيط لصنع الهيدروجين ولاستخدامه في النقل والتخزين. هذه التطور الملحوظ في صناعة الهيدروجين الأزرق يندرج تحت الاقتصاد الدائري للكربون مما قد يطيل من مدة الطلب على الوقود الأحفوري.

الهيدروجين الأخضر ببساطة ينتج من الماء الذي يحتوي على ذرتين هيدروجين وذرة من الأكسجين عن طريق عملية التحليل الكهربائي للماء. حيث يتم فصل ذرة الأكسجين عن الهيدروجين ومن ثم تخزينه لاستخدامه لاحقا، لكن بشرط أن تكون الطاقة الكهربائية المستخدمة في عملية الفصل ناتجة عن الطاقة النظيفة مثل الرياح والشمس. ويعتبر إعلان شركة نيوم توقيع اتفاقية شراكة مع شركتي إير برودكتس وأكواباور بمبلغ أجمالي 5 مليارات دولار بهدف إنشاء منشأة في منطقة نيوم لإنتاج الهيدروجين بطريقة صديقة للبيئة، والذي سوف يكون جاهزا لإنتاج الهيدروجين ومن ثم تصديره، هو التنفيذ الفعلي لصناعة الهيدروجين الأخضر. 

المملكة العربية السعودية سوف تكون قادرة بإذن الله على جعل الهيدروجين بجميع أنواعه نفطنا القادم، ورافد مالي غير نفطي للخزينة. الأسباب كثيرة تجعلني متفائلا عن نجاح هذا التوجه وهو استخدام مصادر الرياح والشمس الذي راهن عليها سمو الأمير عبد العزيز بن سلمان وزير الطاقة بأنها سوف تكون الأقل تكلفة في العالم وبهذا سوف يجعل من إنتاج الهيدروجين الأخضر تجاري ومنافس في الأسواق العالمية. بالإضافة لذلك توفر الوقود الأحفوري الذي قد يعزز من صناعة الهيدروجين الأزرق خصوصا مع تعاون أكبر شركتين في المنطقة والعالم ارامكوا السعودية وسابك.