استخدامات الهيدروجين الأزرق
الهيدروجين الأزرق هو نوع من الوقود المنخفض الكربون، يتم إنتاجه من خلال معالجة الوقود الأحفوري مثل الغاز الطبيعي باستخدام عملية تعرف بإصلاح البخار. تتضمن هذه العملية دمج الغاز الطبيعي مع بخار الماء المسخن إلى درجات حرارة تصل إلى 800 درجة مئوية، مما يؤدي إلى إنتاج غازي الهيدروجين وثاني أكسيد الكربون (CO2) والذي يتم إطلاقه في الغلاف الجوي، بعد فصلهما عن بعضهما، نحصل على هيدروجين نقي.
من المهم أن نلاحظ أن الهيدروجين الأزرق يُعتبر ناقلاً للطاقة وليس مصدراً أساسياً لها. وفيما يلي أبرز الاستخدامات المرتبطة بالهيدروجين الأزرق في مجموعة متنوعة من التطبيقات:
توفير الوقود للعديد من القطاعات
يمثل الهيدروجين الأزرق بديلاً محتملاً لمصادر الطاقة التقليدية مثل الطاقة الكهربائية والطاقة النووية والطاقة المتجددة، خصوصًا عندما تفشل هذه المصادر في تلبية الطلب المتزايد على الطاقة. تشمل استخداماته كوقود ما يلي:
- يُستخدم الهيدروجين الأزرق في تزويد الصناعات بالوقود، ويقع ذلك في مجالات مثل تكرير النفط وإنتاج الأسمدة النيتروجينية الاصطناعية.
- يُستعمل كوقود لتشغيل المركبات الثقيلة، بما في ذلك السفن والطائرات والمعدات العسكرية.
- يُستخدم في تشغيل محطات توليد الطاقة الكهربائية، بالإضافة إلى توفير التدفئة.
تخزين الكربون
تجري العديد من الدول دراسات حول استخلاص الكربون وتخزينه عبر عملية إنتاج الهيدروجين الأزرق، مع تقييم الفوائد المحتملة مقابل الأضرار البيئية. تعتمد عملية تصنيع الهيدروجين الأزرق منخفض الكربون على إعادة تشكيل غاز الميثان الموجوج في الغاز الطبيعي باستخدام بخار الماء، ويشار إليها بعملية إصلاح البخار (باللغة الإنجليزية: steam SMR methane reforming).
تشمل هذه العمليات انبعاثات كبيرة من غاز ثاني أكسيد الكربون، والذي قد يتسبب في زيادة مشاكل الاحتباس الحراري، مما أدى إلى مناقشات حول تأثيراته المستقبلية على المناخ. ومع ذلك، يمكن احتجاز هذا الغاز تحت الأرض في آبار النفط غير المنتجة، حيث يتم استخلاص الكربون في عملية تعرف باسم (CCS) (باللغة الإنجليزية: carbon capture and storage)، مما يعدّ عنصراً مهماً في عدة تطبيقات، وبالتالي يقلل من انبعاثات غاز الكربون ويساهم في ما يعرف بالاقتصاد الدائري للكربون.
الاقتصاد الدائري للكربون
يشهد العالم تحولًا نحو ابتكار طرق جديدة لإنتاج الطاقة واستخدامها، مع التركيز على تقليل الانبعاثات الضارة الناتجة أثناء عمليات الإنتاج وتأثيرها على المناخ والغلاف الجوي. يعد الاقتصاد الدائري للكربون، الذي يشمل تخزين واستخلاص الكربون، من التوجهات الرئيسة في هذا المجال، ويتضمن هذا النظام أربعة محاور رئيسية:
- تقليل الانبعاثات الكربونية.
- إعادة تدوير وتحويل الكربون إلى منتجات مثل الأسمدة والإسمنت.
- إزالة الكربون من الغلاف الجوي.
- إعادة استخدام الكربون، كمادة للبناء أو كمركبات كيميائية.
يتضمن تطبيق الاقتصاد الدائري للكربون على أرض الواقع معالجة الانبعاثات الناتجة عن إنتاج الهيدروجين الأزرق، حيث يتم تحويلها إلى موارد مفيدة في التطبيقات الصناعية المختلفة، مما يساهم في تحقيق توازن دورة الكربون كما هو متواجد في الطبيعة.
