الهيدروجين والأمونيا.. طاقات واعدة

أكد صاحب السمو الملكي الأمير عبدالعزيز بن سلمان، وزير الطاقة في أحد لقاءاته المتعددة أن الهيدروجين، وعلى وجه التحديد الهيدروجين الأخضر، أصبح موضوع اهتمام لاقتصادات الطاقة المتجددة الواعدة في المملكة من جهة، وكمساعد في إزالة الكربون وتعزيز الجهود العالمية الدؤوبة التي تشارك فيها المملكة لتقليص الانبعاثات الكربونية للغلاف الجوي والتغيرات المناخية من جهة أخرى، ولا يزال العالم يرنو للهيدروجين الأخضر كواحد من أكثر العناصر المؤثرة والمساهمة في تحولات الطاقة النظيفة؛ نظرًا لخصائصه المتميزة ومزاياه المتعددة، ومنها قابلية التخزين وخفة الوزن وانعدام الانبعاثات الكربونية المباشرة أو الغازات الدفيئة جرَّاء احتراقه، لذا ترتكز عليه وعلى نطاق واسع الكثير من القطاعات الصناعية مثل تكرير النفط وتصنيع الميثانول وإنتاج الصلب، وذلك بهدف تعزيز الطموحات الرامية إلى توسيع آفاق إنتاج الطاقة النظيفة ودعم اتفاقية باريس للتغير المناخي.
والهيدروجين الأخضر لا يُولِّد أيَّ انبعاثات من غازات الاحتباس الحراري، حيث يأتي نتيجة لتفاعل كيميائي عن طريق عملية تسمى "التحليل الكهربائي" لتحليل وفرز جزيئات الماء إلى أكسجين وهيدروجين بحيث لا تنتج هذه العملية أي منتجات ثانوية مصاحبة قد تضر بصحة الإنسان أو بالبيئة وكائناتها الحية. ومن هنا أصبح الهيدروجين معروفًا بل مشهورًا كمصدر للطاقة منخفض أو صفر الكربون، إلى جانب اعتباره عاملاً مهمًا لاستقرار الطاقة وحلاً لانبعاثات غازات الكربون ولقضايا تغير المناخ ومشاركًا في مزيج توليد الطاقة. ولا شك أن الهيدروجين الأخضر سيقلل من نسب الانبعاثات الكربونية على المدى الطويل، لذا سيتم إنتاج الهيدروجين الأخضر النظيف والخالي من الكربون مما يساعد في إزالة ما يصل إلى آلاف الأطنان من ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي عن طريق استبدال عملية الإنتاج المستخدم حاليا القائمة على استهلاك الغاز الطبيعي وتقليل مخرجات الكربون من تقنية الإنتاج والمنتج النهائي. ونظرًا لأن هذه العملية تمثل سدس انبعاثات ثاني أكسيد الكربون فإن هذا التوجه يدعم جهود المملكة متضامنة مع دول العالم لتحقيق الحياد الصفري الكربوني بحلول عام 2050 أو قبل ذلك، وستساهم هذه الجهود في تقليل مخرجات الكربون من تقنية الإنتاج والمنتج النهائي. ويعد الهيدروجين الأخضر ليس فقط أحد أهم حاملات الطاقة في انتقال الطاقة الجاري بالفعل بل أيضًا عنصرًا أساسياً وعاملاً مؤثرًا في نظام الطاقة الجديد المحايد للكربون، حيث إن هذه التقنية الحديثة ستسمح بإدخال إنتاج الهيدروجين الأخضر في المملكة مما يجعلها واحدة من أهم الركائز المكينة في اقتصاد الطاقة المستدامة في العالم. ولهذا، كان هناك مواصفات خاصة بالمركبات التي تعمل بالهيدروجين هي الأعلى كفاءة والأقل تكلفة والأمثل بيئيًا، وذلك بغية جلب الاهتمام والتركيز على جوانب محورية تكمن في تطبيق الهيدروجين الأخضر في قطاع النقل واختبار أداء المركبات والحافلات التي تعمل بخلايا وقود الهيدروجين واكتساب الخبرات التجارية والتقنية من أجل توسيع نطاقات ومجالات استغلال الهيدروجين في المملكة ومن خلال استقطاب شركاء من موردي المركبات والحافلات التي تعمل بخلايا وقود الهيدروجين ونشر الوعي العام المتعلق بتطبيقات الهيدروجين في المملكة.
ويمكن تعريف الهيدروجين الأخضر (كيميائيًّا) بأنه تلك المادة التي يتم إنتاجها باستخدام مصادر الطاقة المتجددة والنظيفة عن طريق فصل جزيئات الهيدروجين عن الأكسجين الموجودة في الماء من خلال عملية التحليل الكهربائي والتي تتطلب طاقة كهربائية عالية تأتي من مصادر نظيفة ومتجددة. ولقد أضحي للهيدروجين الأخضر إسهام فاعل وقدرة فائقة لتشكيل وتصنيع مختلف مكونات الطاقة وتحولاتها النظيفة، وإذا كانت تكلفة إنتاج الهيدروجين الأخضر من مصادر الطاقة المتجددة يُرى أنها - في الوقت الحالي - عالية التكاليف فإن الزخم الذي تم بناؤه والتوصل إليه من خلال سلسلة عمليات متتابعة لإنتاج الهيدروجين الأخضر ساهمت بالفعل في تخفيض تكلفة إنتاجه ونقله وتوزيعه وتجزئته وتخزينه والعمل على استغلاله وتطبيقه والاستفادة منه، وذلك سعيًا وراء تقنيات تعمل على زيادة خفض نسبة الكربون وتكاليفه حتى يمكن استخدامه على نطاق واسع في قطاعات صناعية واسعة مثل تكرير النفط وصناعة الأمونيا والميثانول وإنتاج الصلب، ومن ثم سوف يلعب الهيدروجين الأخضر دورًا فاعلاً وحاسمًا في التحوُّل نحو الطاقة النظيفة مع تقدم تطبيقاته في قطاعات مثل مركبات خلايا الوقود لوسائل النقل، ومزيج الهيدروجين لتوليد الطاقة للمركبات والشاحنات الكهربائية التي تعمل بخلايا الوقود الهيدروجينية. كذلك سفن الحاويات التي تعمل بالأمونيا السائلة المصنوعة من الهيدروجين، كذلك مصافي الفولاذ الأخضر التي تحرق الهيدروجين كمصدر للحرارة بدلاً من الفحم، كما يستخدم أيضا كبديل للغاز الطبيعي للطبخ في المنازل، كما يمكن استخدامه أيضا كوقود للمولدات الكهربائية التي يمكنها توليد الطاقة الكهربائية خلال أوقات الذروة للمساعدة في تغطية أحمال المشتركين.
ونأتي هنا لذكر الأمونيا الزرقاء والتي تُعرَّف بأنها مادة كيميائية تتألف في تركيبها الكيميائي من ذرات هيدروجينية وأخرى نيتروجينية، ولقد نالت مؤخرًا اهتمامًا كبيرًا جعلها تتداول على نطاق واسع على المستوى العالمي حيث تستخدم كوسيط مساعد لصنع الهيدروجين الأزرق الذي يُنتج أساسًا من الوقود الأحفوري من خلال عملية تقوم بفرز ثاني أكسيد الكربون وتخزنه بدلاً من إطلاقه في الغلاف الجوي، كما حظيت مادة الأمونيا بأهمية بالغة إذ يُعوَّل عليها للمساهمة في مواجهة تحديات ارتفاع الطلب العالمي على الطاقة بطريقة موثوقة ومستدامة، خاصة أنها لا تطلق انبعاثات كربونية عند احتراقها في محطات الطاقة الحرارية، كما أن لديها القدرة على تقديم مساهمة كبيرة في مستقبل الطاقة النظيفة والآمنة وبأسعار معقولة. ومما يمنحها ميزة على الوقود الأحفوري أنها لا تطلق غاز ثاني أكسيد الكربون عند احتراقها مما يجعلها آمنة وسليمة بيئيًا، وهذه الميزة تجعل من هذه المادة مصدرًا لإنتاج طاقة نظيفة وأكثر استدامة كما أنها ستسهم في مواجهة تحديات ارتفاع الطلب العالمي على الطاقة ومنها إنتاج الطاقة الكهربائية الذي سيتيح لها مصدرًا نظيفًا خالياً من الانبعاثات الغازية الكربونية الملوثة.
إن المملكة لتخطو نحو ابتكار مزيج الطاقة الخاص الذي يزيل الكربون من أجوائها وبكشف ما لدى الهيدروجين الأخضر والأمونيا الزرقاء من إمكانات طاقة كامنة تجعل المملكة مضربًا للمثل في كيفية المحافظة على كوكب الأرض والمساهمة مع بقية دول العالم في جهودها الحد من انبعاثات الوقود الأحفوري وملوثات الطاقة كافة، مما دفع كبريات الدول الصناعية المتقدمة في العالم للتوجه صوب المملكة للشراكة والاستفادة من الهيمنة التقنية السعودية الملهمة في تحضير المواد الهيدروكربونية وصناعة وقود الهيدروجين الأخضر والأمونيا الزرقاء منخفضة الكربون وتحقيق هدفها الساعي لتوفير مصادر طاقة خضراء نظيفة ومستدامة وما ذلك إلا توجه لدى المملكة نحو إنشاء أنشطة ومهمات اقتصادية جديدة ستسهم بعون الله في النمو والتنوع الاقتصادي للمملكة وتعزز مساعيها نحو التعامل مع ظاهرة التغير المناخي ويطور إمكاناتها في مجالات الطاقات المختلفة ويرسخ مكانتها كدولة رئيسة ورائدة في مجال تصنيع وإنتاج الهيدروجين والأمونيا الذي سيدخل ضمن مشروع نيوم الأكبر من نوعه في العالم لإنتاج الهيدروجين ولدخول المملكة في مرحلة جديدة نحو توفير حلول مستدامة لمواجهة تحديات التغير المناخي لتخفيض الانبعاثات الكربونية، كما أن تصنيع الأمونيا الزرقاء يُعدُّ متسقًا ومنسجمًا مع جهود نيوم لتحقيق الريادة في إنتاج الهيدروجين الأخضر والأمونيا الخضراء عالميًّا، كما سيكون المشروع نقطة محورية في انطلاقة نيوم لتصبح الوجهة الأهم دوليا في تقديم الحلول المستدامة في مجالات الطاقة بطريقة تجذب المستثمرين وأفضل العقول لتسريع التطور البشري تطلعًا نحو تحويل المملكة إلى نموذجٍ عالمي رائد في مختلف جوانب الحياة، من خلال التركيز على الصناعات والتقنيات المستجدة في مجالات الطاقة وإنتاجها والحفاظ على سلامة البيئة وصحة الإنسان.
* جامعة الملك سعود