"أخطرهم الأسود"، اعرف الفرق بين ألوان الهيدروجين "مصدر الكهرباء"

الخميس، 08 مايو 2025 02:14 م

فحم محروق ينتج هيدروجين أسود

أحمد كامل

تتسابق حكومات العالم لتلبية توصيات مؤتمرات المناخ، بالاعتماد على الهيدروجين الأخضر، كأحد المصادر الأساسية لإنتاج الطاقة والكهرباء، وذلك للتقليل من الاستغناء عن الوقود والغاز، لكن ليس الكثير من الناس، يعلم أن للهيدروجين 10 ألوان بمواصفات مختلفة، منها تكاليف فريدة وتأثيرات بيئية، ونستعرض عبر هذا التقرير هذه الألوان.

الهيدروجين الأخضر

ويعرف الهيدروجين الأخضر أيضًا، باسم “الهيدروجين النظيف”، حيث يتم إنتاج الهيدروجين الأخضر باستخدام مصادر الطاقة المتجددة (خاصة طاقة الرياح والطاقة الشمسية)، عبر عملية تسمى التحليل الكهربائي للماء، لا ينبعث هذا النهج من غازات الاحتباس الحراري أو الكربون، ما يجعله الأفضل للبيئة.

وفي الوقت الحالي، يعد الهيدروجين الأخضر ثاني أغلى الهيدروجين بهامش صغير، حيث يتراوح بين 2.28 دولار، و 7.39 دولار للكيلوغرام، اعتمادًا على الموارد المتاحة، (يستخدم كيلوغرام واحد من الهيدروجين في خلية وقود لتشغيل محرك كهربائي، وهو ما يعادل تقريبًا جالون من الديزل).

الهيدروجين الوردي

ويمكن أيضًا تسمية الهيدروجين الوردي باللون الأرجواني أو الأحمر أو البنفسجي، وكلهم يصفون الهيدروجين الذي يتم إنتاجه باستخدام التحليل الكهربائي للماء، حيث يعمل بالطاقة النووية، في حين أن هذه التقنية، لا تنبعث منها الكربون، إلا أنه لا يمكن اعتبارها متجددة بسبب النفايات النووية الناتجة.

والهيدروجين الوردي أرخص بشكل عام من الهيدروجين الأخضر، حيث يتراوح بين 2.18 دولار، و 5.92 دولار للكيلوغرام، ويعتقد سانتوس أن الهيدروجين الوردي، يمكن أن يكون حلًا مهمًا - وإن كان أقل استدامة - للبلدان المنتجة الرئيسية للطاقة النووية، بما في ذلك فرنسا والصين وروسيا.

الهيدروجين الأصفر

والهيدروجين الأصفر، هو الشكل الثالث الذي يستخدم التحليل الكهربائي للماء، ومع ذلك، هنا يتم تغذية العملية بالكهرباء من شبكة الطاقة، وفي الماضي، كان الهيدروجين الأصفر يشير إلى الهيدروجين الذي تنتجه الطاقة الشمسية، لكن سانتوس يقول إن التصنيف، قد تم إدراجه مذ ذاك الحين، بمظلة الهيدروجين الأخضر الأوسع.

في حين أن الهيدروجين الأصفر لا يزال نظيفًا نسبيًا، إلا أنه يمكن أن يختلف بشكل كبير بناءً على نوع الطاقة التي تشكل شبكة منطقة معينة، وفي الصين، على سبيل المثال، يتم توفير الشبكة بشكل أساسي عن طريق الطاقة من حرق الفحم، ما يعني أن الهيدروجين الأصفر المتولد هناك، من شأنه أن يطلق انبعاثات كربونية كبيرة.

وفي البلدان ذات القدرة المنخفضة على مصادر الطاقة المتجددة، يمكن أن يكون الهيدروجين الأصفر خيارًا أكثر استدامة، حتى يصبح من الممكن صنعه على نطاق واسع، لأنه عادة ما يكون أنظف من الهيدروجين الرمادي.

الهيدروجين الأزرق

ويعتبر الهيدروجين الأزرق صديقًا للبيئة نسبيًا، لكن خطوات إنشائه غير بديهية بعض الشيء، حيث يتطلب عملية تسمى إصلاح الميثان البخاري (SMR)، والتي تحرق الغاز الطبيعي كمصدر للطاقة، ومع ذلك، فإن الانبعاثات ضئيلة في النهاية، لأنها تلتقط الكربون الزائد، قبل أن تهرب إلى الغلاف الجوي.

الهيدروجين الفيروزي

مثل الهيدروجين الأزرق، يتم تشغيل إنتاج الهيدروجين الفيروزي بواسطة الغاز الطبيعي، ومع ذلك يمكن أيضًا تصنيفه على أنه خيار منخفض الكربون، لأن المنتج الثانوي الناتج هو شكل صلب من الكربون وليس غازا، ويمكن كذلك بيع الكربون الصلب لاحقًا، واستخدامه للأغراض الصناعية، مثل تصنيع الإطارات.

و لا توجد حاليًا أي مرافق لصنع الهيدروجين الفيروزي، ولكن العديد منها قيد التطوير، حيث ستتطلب هذه الطريقة مزيدًا من الاختبارات قبل استخدامها على نطاق واسع، حيث من المتوقع أن يكون السعر، أقل بكثير من الهيدروجين الأخضر - حوالي دولارين للكيلوجرام الواحد.

هيدروجين أكوا

وفي كندا، اكتشف العلماء طريقة لاستخراج الهيدروجين الطبيعي من الرمال النفطية، وحقول النفط التقليدية، والتي تسمى الآن الهيدروجين المائي، ويقول سانتوس، إن هذه العملية مثيرة للاهتمام من منظور بحثي، لكن من غير المرجح أن يكون لها تأثير عالمي كبير، وبالتالي لا ينبغي إعطاؤها نفس الوزن، مثل الخيارات الأخرى منخفضة الكربون.

هيدروجين أبيض

ويطلق عليه أحيانًا اسم هيدروجين الذهب، حيث أن هناك أبحاث محدودة حول هذا النوع من الهيدروجين، على الرغم من تواجده بشكل طبيعي في القشرة القارية، قشرة المحيطات أو في الغازات البركانية والسخانات والأنظمة الحرارية المائية.

ويشير الخبراء إلى أنهم ليسوا متأكدين من مقدار حجمه، كما لا توجد أيضًا أي استراتيجيات حالية لحصاد هذا الهيدروجين، ولكن نظرًا لأن شراء الهيدروجين الأبيض سيكون خاليًا من الكربون، ويتطلب الحد الأدنى من البنية التحتية، يفترض بحث سانتوس، أن اقتصاد الهيدروجين القائم على مزيج من الأبيض والأخضر، قد يكون أفضل إجابة للانتقال إلى مجتمع خال من الكربون.

هيدروجين رمادي

حوالي 80% من إجمالي الهيدروجين المنتج حاليًا رمادي، حيث يتم إحراق الغاز الطبيعي لتشغيل SMR، وأثناء تلك العملية، يتم إطلاق ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي، لكن من الناحية البيئية، فإن هذه الطريقة سيئة للغاية، لكنها لا تزال تولد فقط نصف الانبعاثات التي يحرقها حرق الفحم للهيدروجين الأسود أو البني.

الهيدروجين البني والأسود

أسوأ أشكال الهيدروجين على الكوكب، هما الأسود والبني لأنهما الأقل صداقة للبيئة؛ فكلاهما ينتج عن طريق حرق الفحم، وهذان الخياران هما ثاني أرخص سعر، حيث يبلغ السعر من 1.2 دولار، إلى 2 دولار للكيلوجرام، كما أنهما ثاني أكثر الأنواع شيوعًا، حيث تشكل ما يقرب من 20% من الإنتاج العالمي، وهذا يعني أن الهيدروجين الرمادي والبني والأسود - أسوأ أشكال الكوكب - حيث يشكلون حاليًا، ما يقرب من 100% من سوق الهيدروجين.