استخدامات الهيدروجين الأزرق

الهيدروجين الأزرق هو نوع من الوقود منخفض الكربون يتم إنتاجه من الوقود الأحفوري، مثل الغاز الطبيعي، عبر عملية تُعرف بإصلاح البخار. يتم خلال هذه العملية خلط الغاز الطبيعي مع بخار الماء المسخن لدرجات حرارة تصل إلى 800 درجة مئوية، مما ينتج غازي الهيدروجين وثاني أكسيد الكربون (CO2). بعد ذلك، يتم فصل هذين الغازين للحصول على هيدروجين نقي.

يجب التنويه إلى أن الهيدروجين الأزرق يُعتبر ناقلًا للطاقة وليس مصدرًا رئيسيًا لها. وفيما يلي أبرز الاستخدامات المتعلقة بالهيدروجين الأزرق في عدة مجالات:

توفير الوقود للعديد من القطاعات

الهيدروجين الأزرق يُعد خيارًا بديلًا لمصادر الطاقة الكهربائية والطاقة النووية والطاقة المتجددة، والتي قد لا تلبي الطلب المتزايد على الطاقة. وتتمثل أبرز استخداماته كوقود في:

• توفيره كوقود مستخدم في الصناعة، مثل تكرير النفط وإنتاج الأسمدة النيتروجينية الاصطناعية.
• الاعتماد عليه كوقود للمركبات الثقيلة، بما في ذلك السفن والطائرات والمعدات العسكرية.
• استخدامه في تشغيل محطات توليد الطاقة الكهربائية، بالإضافة إلى استخدامه في أنظمة التدفئة.

تخزين الكربون

تسعى الدول إلى استخراج الكربون وتخزينه خلال عملية إنتاج الهيدروجين الأزرق، حيث باتت النظرة مركزة على الفوائد المرتبطة بتلك العملية مقارنةً بالآثار السلبية المحتملة على المناخ والبيئة. تتمثل هذه العملية في إعادة تشكيل غاز الميثان الموجود في الغاز الطبيعي من خلال البخار، وهو ما يعرف بإصلاح الميثان بالبخار (steam SMR methane reforming).

تشمل هذه العملية انبعاثات كبيرة من غاز ثاني أكسيد الكربون، الذي يمكن أن يتسبب في تفاقم مشاكل الاحتباس الحراري، مما أثار جدلاً حول تأثيرها المستقبلي على المناخ.

يمكن احتجاز هذه الانبعاثات في الأرض باستخدام آبار النفط غير المنتجة، وتنفيذ عملية تُعرف باحتجاز الكربون وتخزينه (CCS – carbon capture and storage)، مما يمثل مصدرًا هامًا للعديد من التطبيقات، ويقلل من انبعاثات غاز الكربون إلى الغلاف الجوي، مما يسهم في تطبيق مفهوم الاقتصاد الدائري للكربون.

الاقتصاد الدائري للكربون

يتجه العالم حاليًا نحو ثورة في إنتاج الطاقة واستخدامها، مع السعي لتقليل الانبعاثات الضارة الناتجة عن عمليات الإنتاج، والتي تؤثر سلبًا على الغلاف الجوي والمناخ. يركز مفهوم الاقتصاد الدائري للكربون على تخزين واستخلاص الكربون لاستخدامه مستقبلًا، ويشمل هذا النظام أربعة محاور رئيسية هي:

• تقليل الانبعاثات الكربونية.
• إعادة التدوير وتحويل الانبعاثات إلى منتجات مثل الأسمدة والإسمنت.
• الإزالة من البيئة.
• إعادة الاستخدام، مثل استعماله في مواد البناء والمواد الكيميائية.

يشمل تطبيق الاقتصاد الدائري للكربون في الواقع العملي تحويل الانبعاثات الكربونية الناتجة عن عملية إنتاج الهيدروجين الأزرق إلى اقتصادات جديدة، مما يسمح باستخدامها في تطبيقات صناعية متنوعة. ويساعد ذلك على تحقيق توازن دورة الكربون كما هو موجود في الطبيعة.