الهيدروجين الأخضر رهان على المستقبل

يعتبر الهيدروجين الأخضر عنصرًا أساسيًا في أي استراتيجية لإزالة الكربون. حيث تستثمر جميع الاقتصادات الرئيسية والناشئة بكثافة في الهيدروجين الأخضر، وكذلك في شراكات الطاقة العالمية لتأمين الواردات طويلة الأجل. وهذا يخلق فرصًا جديدة للتنمية الصناعية، لا سيما في الدول التي تتمتع بموارد متجددة للطاقة. إذا قامت هذه الدول بتهيئة الظروف الإطارية المناسبة، فيمكنها تطوير مجموعات صناعية جديدة واعدة من خلال الاستثمار في مشاريع الطاقة المتجددة والمحللات الكهربائية، وذلك لجذب استثمارات الصلب أو المواد الكيميائية الأساسية بشكل تدريجي، بالإضافة إلى الصناعات التحويلية المتعددة التي تستخدم الفولاذ الأخضر أو المواد الكيميائية الأساسية. لذلك لا غنى عن الاستراتيجيات الاستباقية لجني هذه الفرص الجديدة للتنمية الصناعية بشكل كامل.

ولكي نفهم الموضوع بشكل أكبر يجب أن نوضح بعض الأمور والمسميات التي أتوقع أنها لم تتضح للبعض. للهيدروجين ألوان كما نسمع وهو معنى مجازي يتم وفق الطريقة التي يتم توليده عبرها. وليس اللون أمر ملموس فهو غاز عديم اللون من  الأساس. ونحن إذ نقول “الأخضر” فنحن نشير إلى التوليد عبر التقنيات الأكثر نظافة باعتباره لا يتضمن أي انبعاثات ملوثة للبيئة “زيرو كربون”. كما يمكن أن نستخدمه كوقود للسيارات مباشرة لجودته ونقائه. كما أنه يوجد الهيدروجين “الأزرق” الذي ينشأ من عملية إعادة تشكيل غاز الميثان بالبخار شديد الحرارة، فهو أقل نقاء ويتضمن انبعاثات كربون بنسبة 10% وهو صالح للأنشطة الصناعية. كما يوجد الهيدروجين الرمادي والأسود، والتي يصاحبها نسب كبيرة لانبعاثات الكربون. وهناك الهيدروجين الوردي، ويرتبط بالتحليل الكهربائي الناتج عن الطاقة النووية.

لكن كما نعلم أن جميع الدول تقريبًا التزمت بإزالة الكربون من اقتصاداتها في العقود القادمة. وبالمثل، أعلنت العديد من الشركات الكبرى عن خطط لخفض بصمتها الكربونية إلى صافي الصفر. وهذا يتطلب زيادة هائلة في الطاقة المتجددة لتحل محل محطات الطاقة القائمة على الوقود الأحفوري ولا تزال تلبي الزيادة في الطلب العالمي على الكهرباء. يمكن بعد ذلك استخدام الكهرباء النظيفة لنشر مجموعة واسعة من الاستخدامات النهائية، بما في ذلك النقل البري والتدفئة والتبريد. في الوقت نفسه، يجب تخصيص حصة كبيرة من الطاقة المتجددة لإنتاج الهيدروجين الأخضر لاستبدال الوقود الأحفوري في الأنشطة “التي يصعب تخفيفها” التي لا يمكن إمدادها بالكهرباء بسهولة. هذا ينطبق بشكل أساسي على إنتاج الصلب والمواد الكيميائية الأساسية وكذلك في الطيران والشحن والنقل بالشاحنات لمسافات طويلة. يجب اعتبار الهيدروجين الأخضر مكملاً للكهرباء ، وليس بديلاً.

هناك توقعات دولية أن يتوسع الطلب على الهيدروجين الأخضر بسرعة. أي يمكن أن يصل إلى 21 في المائة من إجمالي استهلاك الطاقة النهائي في العالم بحلول عام 2050م، حيث أن الثلث سيكون للهيدروجين الأخضر. وفقاً لذلك أدركت العديد من الحكومات والشركات الكبيرة الأهمية الاستراتيجية للهيدروجين الأخضر وبدأت في الاستثمار بكثافة. ويشارك القطاع الخاص حماسهم، حيث سجل عددًا متزايدًا من التحالفات والاستثمارات الصناعية. لا يزال الهيدروجين الأخضر مكلفًا، وبالتكلفة الحالية لا يمكنه منافسة الهيدروجين المنتج بالوقود الأحفوري. 

لكن من المتوقع أن يتغير هذا لثلاثة أسباب: أولاً، يزيد تسعير الكربون من تكلفة الوقود الأحفوري البديل، والمعايير العامة والخاصة تجعل استخدام البدائل منخفضة الكربون أمرًا إلزاميًا؛ ثانيًا، يتناقص متوسط ​​السعر العالمي للطاقة المتجددة بسرعة؛ ثالثًا، من المتوقع أن يؤدي الابتكار التكنولوجي ووفورات الحجم إلى تقليل تكلفة المحلل الكهربائي بشكل كبير وتحسين كفاءة تحويل الطاقة المتجددة. بناءً على هذه التوقعات، تقدر الوكالة الدولية للطاقة المتجددة (IRENA) أن الهيدروجين الأخضر سيصبح منافسًا من حيث التكلفة بحلول منتصف عام 2030م، أي أسرع بكثير من الهيدروجين الأزرق.

هناك أربع قنوات رئيسية يمكن للهيدروجين الأخضر من خلالها “بشكل مباشر أو غير مباشر” أن يحفز التنمية الصناعية:

• أولاً، يتطلب استبدال الوقود الأحفوري في قطاع الطاقة استثمارات ضخمة في الطاقة المتجددة. الطلب على الهيدروجين الأخضر الناجم عن الأنشطة الاقتصادية التي يصعب تخفيفها يزيد الطلب على الطاقة المتجددة. وبالتالي، فإن محطات الطاقة الشمسية وطاقة الرياح ومشاريع الطاقة الحرارية الأرضية والطاقة المائية وكذلك استخدام الكتلة الحيوية ستجذب استثمارات هائلة في مواقع مواتية. يمكن تطوير القدرات التكنولوجية والتجمعات الصناعية لتصنيع أجزاء من المعدات المطلوبة وتطوير الابتكارات ذات الصلة، على سبيل المثال في الشبكات الذكية وتخزين الطاقة.
• ثانيًا، يتطلب تحويل الطاقة المتجددة إلى هيدروجين أخضر استثمارات في المحلل الكهربائي. بينما يمكن تخزين الهيدروجين الأخضر بسهولة واستخدامه مباشرة في بعض العمليات الصناعية، إلا أنه يحتاج إلى تحويله إلى منتجات ذات كثافة طاقة أعلى مثل الميثانول أو الأمونيا لعمليات أخرى وتخزين ونقل أسهل.
• ثالثًا، الدول التي يمكنها تحقيق إنتاج وفير من الطاقة المتجددة والهيدروجين الأخضر ومشتقاته بتكلفة منخفضة ستزيد حتمًا من جاذبيتها لمجموعة من الصناعات كثيفة الاستهلاك للطاقة، بما في ذلك صناعات الصلب والصناعات الكيماوية. توفر هذه الصناعات بدورها مدخلات للعديد من الصناعات التحويلية، من السيارات إلى صناعات الأدوية والأسمدة. مع زيادة الضغط لإزالة الكربون، يتحول توافر مصادر الطاقة المتجددة والهيدروجين الأخضر إلى عامل جذب مهم لنقل الصناعات.
• رابعًا، يمكن أن تساعد أنظمة الابتكار المتقدمة وتقنيات الصناعة الرابعة الدول في التغلب على التكاليف وأوجه القصور المرتبطة بإنتاج الهيدروجين الأخضر مع استغلال السوق المتنامي لصادرات التكنولوجيا القائمة على الهيدروجين. ويشمل ذلك أسواق تكنولوجيا خلايا الوقود، وتقنيات صناعة الصلب القائمة على الهيدروجين، والوقود الاصطناعي باستخدام مجموعة من الحلول الرقمية مثل تحليلات البيانات الضخمة، والتوائم الرقمية، والاستشعار، والذكاء الاصطناعي، وأنظمة التتبع القائمة على سلسلة الكتل.

ببساطة الاتجاه واضح وسيكون الهيدروجين الأخضر عنصراً أساسياً في الاقتصاد العالمي المستقبلي. كما تحتاج الدول واصحاب الصناعة والمصلحة الآخرون إلى تكييف استراتيجيات التنمية الصناعية مع الظروف الإطارية الجديدة. هذه مهمة صعبة وتتطلب إستراتيجيات لأصحاب المصلحة المتعددين. الهيدروجين الأخضر هو خيار تصدير واعد للعديد من الدول النامية. عادة ما يكون لدى هذه الدول صناعات محلية أصغر وبالتالي فإن الطلب على الهيدروجين الأخضر أقل، لكن هذه الدول تتمتع بموارد طاقة متجددة وفيرة تمكنها من الإنتاج والتصدير. في ظل هذه الفرضيات، تحتاج الدول الآن إلى تكييف استراتيجياتها الصناعية بشكل استباقي لتوقع ما سينطوي عليه الاعتماد العالمي المتزايد للهيدروجين الأخضر على تنميتها الصناعية في العقد المقبل. الهيدروجين الأخضر موجود ليبقى ولا توجد دولة تريد أن تتخلف عن التطور.