كتبت – رحمه السعداوي
يعتبر وقود مستحضر من الطبيعة، يمكن أن يغير حياة الكثرين في مجال الزراعة، الصناعة، أيضًا الدول النامية أو الناشئة، عندما استطاعت بعض الدول استخدامه تمكنت من التطور نحو الأفضل، هو “الهيدروجين الأخضر”.
يمكن توضيح الهيدروجين الأخضر بأنه وقود عالمي وخفيف وعالي التفاعل، من خلال عملية كيميائية تُعرف باسم التحليل الكهربائي، تستخدم هذه الطريقة تيارًا كهربائيًا لفصل الهيدروجين عن الأكسجين في الماء، وعندها يتم الحصول على هذه الكهرباء من مصادر متجددة.
وذلك ينتج طاقة دون انبعاث ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي، وعندما يأتي الحديث عن استخدام الهيدروجين الأخضر على نطاق واسع، منها: السيارات والشاحنات الكهربائية التي تعمل بخلايا الوقود الهيدروجينية، سفن الحاويات التي تعمل بالأمونيا السائلة المصنوعة من الهيدروجين.
وذكر العلماء أيضًا أنه يستخدم في مصافي “الفولاذ الأخضر”، التي تحرق الهيدروجين كمصدر للحرارة بدلًا من الفحم، توربينات كهربائية تعمل بالهيدروجين يمكنها توليد الكهرباء في أوقات شديدة الطلب عليها للمساعدة في تثبيت شبكة الكهرباء، ويستخدم كبديل للغاز الطبيعي للطبخ والتدفئة في المنازل يدخل ضمن قطاع تصنيع الصلب الكثيف.
يتم إنتاج الهيدروجين الأخضر بطرق تكنولوجية متقدمة، تستخدم الطاقة المتجددة والعمليات الصديقة للبيئة، هناك عدة طرق لإنتاج الهيدروجين الأخضر، من بينها: تحليل الماء باستخدام الكهرباء المتجددة، تحليل الماء بالكهرباء هذا يستخدم عملية الكهرباء المتجددة مثل الطاقة الشمسية أو الرياح.
وذلك لتحليل الماء إلى الهيدروجين والأكسجين، يتم ذلك عن طريق تمرير التيار الكهربائي عبر ماء يحتوي على محلول موصل، مما يؤدي إلى تفكيك الماء إلى غاز الهيدروجين والأكسجين، الهيدروجين الناتج يمكن استخدامه كوقود نظيف في محطات توليد الطاقة أو في مجالات النقل.
ونستخرج الهيدروجين الأخضر تحليل الماء باستخدام الطاقة الشمسية، حيث يستخدم الطاقة الشمسية لتحليل الماء مباشرة، تتم عملية التحليل باستخدام أشعة الشمس المباشرة لتفكيك الماء إلى هيدروجين وأكسجين، تكون هذه الطريقة مستدامة تمامًا وصديقة للبيئة.
وتتطلب مواقع مشمسة ومتاحة بكثافة لزيادة كفاءة العملية، من الطرق أيضًا تحليل الماء باستخدام الطاقة الناتجة من الرياح، يمكن استخدام الطاقة الناتجة عن توليد الطاقة الكهربائية من الرياح لتحليل الماء إلى الهيدروجين والأكسجين، تتطلب هذه الطريقة وجود مواقع جيدة لتوليد الطاقة الريحية وتكنولوجيا فعالة لتحليل الماء.
واستخدام البيوغاز: يمكن استخدام البيوغاز “الميثان المنتج من النفايات العضوية أو النباتية” في عملية تحليل الماء، إذ يتم استخدام البخار المنتج لتفكيك الماء إلى الهيدروجين والأكسجين، تعتبر هذه الطريقة صديقة للبيئة، تسهم في استخدام الموارد المتجددة وتخفيض الإنبعاثات الضارة.
ورغم كل هذه الاستخدامات إلا أن الهيدروجين الأخضر كمصدر للطاقة يواجه عدة تحديات، منها: تكلفة الإنتاج، عمليات إنتاج الهيدروجين الأخضر تتطلب تكنولوجيا متقدمة ومكلفة، الطاقة المستهلكة، حيث يُستهلك الهيدروجين خلال عمليات الإنتاج والنقل والتخزين، مما يؤثر على كفاءته كمصدر للطاقة.
ويتطلب إنتاج كميات كبيرة من الهيدروجين لتلبية احتياجات الطاقة للمجتمع، مما يزيد من استهلاك الطاقة، ويعوقه أيضًا تخزينه ونقله، حيث تواجه تقنيات تخزين ونقل الهيدروجين تحديات في التكلفة والفعالية، يجب توفير بنية تحتية متطورة لنقل وتخزين الهيدروجين بأمان، خاصة لمسافات طويلة.
ويوجد عدة دول تلعب دورًا رائدًا في تطوير تقنيات الهيدروجين الأخضر واستخدامه في السوق، ومن بين هذه الدول: “اليابان” تعتبر اليابان من الدول الرائدة في تطوير تقنيات الهيدروجين الأخضر، تستثمر اليابان بشكل كبير في الهيدروجين الأخضر كجزء من استراتيجيتها للطاقة المتجددة.
وتملك اليابان شبكة توزيع للهيدروجين الأخضر، تدعم استخدامه في وسائل النقل والصناعات الحساسة، “ألمانيا” حيث تقوم ألمانيا بجهود كبيرة لتطوير تقنيات الهيدروجين الأخضر، وهي تهدف إلى تحقيق الاستقلالية الطاقوية وتقليل الانبعاثات الكربونية.
وتقوم الحكومة الألمانية بتمويل العديد من المشاريع لإنتاج واستخدام الهيدروجين الأخضر، بما في ذلك تحقيق الاستدامة في قطاع النقل والصناعة، “كوريا الجنوبية” إذ تولي كوريا الجنوبية اهتمامًا كبيرًا بتطوير تقنيات الهيدروجين الأخضر واستخدامه في مختلف القطاعات.
وتعد كوريا الجنوبية رائدة في تطوير تكنولوجيا الهيدروجين الأخضر، وتسعى إلى تحقيق الاستدامة وتخفيض انبعاثات الكربون، “الولايات المتحدة” تقوم الولايات المتحدة بالاستثمار في البحث والتطوير لتطوير تقنيات الهيدروجين الأخضر، خاصة في مجالات الطاقة المتجددة والصناعات النظيفة.
وتتوجه الولايات المتحدة نحو استخدام الهيدروجين الأخضر في النقل، الطاقة كجزء من جهودها لتحقيق الاستدامة البيئية، “الصين” تعتبر الصين من أكبر الأسواق المستهدفة للاستخدام المتزايد للهيدروجين الأخضر، حيث تستثمر بشكل كبير في بنية التحتية للهيدروجين الأخضر وتطوير تكنولوجيا الوقود الخضراء.
وعدما نتحدث عن استخدام الهيدروجين الأخضر في القطاعات الزراعية، يمكن أن يقدم العديد من الفوائد البيئية والاقتصادية، يمكن تطبيقه في العديد من المجالات داخل الزراعة، بما في ذلك: توليد الطاقة حيث يمكن استخدام الهيدروجين الأخضر لتوليد الطاقة الكهربائية في المزارع.
وذلك سواء من خلال تشغيل المولدات الهيدروجينية المحمولة أو إنتاج الطاقة في محطات توليد الطاقة الهيدروجينية، التسميد الزراعي إذ يمكن استخدام الهيدروجين الأخضر في إنتاج الأسمدة الزراعية، مثل الأمونيا النقية، التي تعتبر مادة أساسية للنمو النباتي، يوفر الطاقة اللازمة لإنتاج الأمونيا دون إنبعاثات كربونية.
ويشارك أيضًا في الري بالهيدروجين، حيث يمكن استخدام الهيدروجين الأخضر في تشغيل أنظمة الري الزراعي، يعمل كوقود نظيف وفعال في تشغيل المضخات وأنظمة الري، إنتاج المياه النقية إذ يمكن استخدام الهيدروجين الأخضر في إنتاج المياه النقية عن طريق تحلية المياه.
ويدخل هذا الوقود في الزراعة الدقيقة، يمكن استخدام الهيدروجين الأخضر في دعم التقنيات الزراعية المتطورة، مثل الزراعة الدقيقة والزراعة الرأسية، يوفر الهيدروجين الطاقة اللازمة لتشغيل أنظمة الري، التحكم في البيئة في المزارع الرأسية والأنظمة المائية.
ويُفيد في توليد الحرارة، حيث يمكن استخدام الهيدروجين الأخضر في توليد الحرارة المطلوبة لتدفئة المزارع في فصل الشتاء، يعمل الهيدروجين كوقود فعال في تشغيل أنظمة التدفئة الزراعية والبيوت الزراعية، استخدام الهيدروجين الأخضر في القطاعات الزراعية يعتبر خطوة مهمة نحو تحقيق الاستدامة البيئية والاقتصادية في الزراعة.
تعزيز استخدام الهيدروجين الأخضر في البلدان النامية والناشئة، يتطلب مجموعة من الخطوات والتدابير التي يمكن اتخاذها، ومنها: “تشجيع الاستثمارات والتمويل”، توفير التمويل والاستثمارات في مشاريع تطوير تقنيات الهيدروجين الأخضر.
وتقديم الدعم المالي، المساعدة التقنية للبلدان النامية لتنفيذ مشاريع الهيدروجين الأخضر، “نقل التكنولوجيا” نقل التكنولوجيا اللازمة، لإنتاج واستخدام الهيدروجين الأخضر إلى البلدان النامية، تعزيز التعاون الدولي في تبادل التكنولوجيا والمعرفة في مجال الهيدروجين الأخضر.