هل يمكن للهيدروجين الأخضر أن يحد من ظاهرة الاحتباس الحراري؟

ال الجولة الأسبوعية لأزمة المناخ وبيانات عن مستويات ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي.

"مقامرة الهيدروجين الكبرى:زغب أم أنها الكأس المقدسة المتمثلة في صافي انبعاثات صفرية؟"، كان العنوان الرئيسي لأحد هذه التقارير مقالة من الوصي أكتوبر الماضي الذي تساءل عما إذا كان بإمكاننا حقًا الاعتماد على الهيدروجين الأخضر لتحقيق الأهداف المناخية.

مقال بقلم أدريان أودينويلر وفالكو أوكردت من معهد بوتسدام لأبحاث تأثير المناخ، مؤلفا مقال يذاكر نشرت على طاقة الطبيعة في سبتمبر، لقد حاول للإجابة على هذا السؤال من خلال تحليل مدى السرعة التي يحتاجها العالم لإنتاج الهيدروجين الأخضر - الذي يتم إنتاجه عن طريق فصل الماء مع الكهرباء المولدة من مصادر منخفضة الكربون - للمساعدة في الحد من ارتفاع درجة الحرارة إلى 1.5 درجة مئوية.

هيدروجين:حل لتغير المناخ أم هدية أخرى لصناعة الوقود الأحفوري؟

 

من المقرر أن يصبح الهيدروجين أحد اللبنات الأساسية لتحقيق أهداف المناخ العالمية، لكن الإنتاج الحالي يأتي بشكل حصري تقريبًا من مصادر عالية الكربون.

يتم إنتاجه إلى حد كبير عن طريق تقسيم جزيئات الهيدروكربون، مما يؤدي إلى انبعاث عشرات الملايين من الأطنان من ثاني أكسيد الكربون، وكذلك غاز الميثان أثناء سلسلة التوريد.ولذلك يطلق عليه في المصطلحات "الهيدروجين الرمادي". ثم هناك "الهيدروجين الأزرق", ، مع انخفاض محتوى الكربون:يتم التقاط ثاني أكسيد الكربون المنبعث أثناء عملية الإنتاج وتخزينه باستخدام تقنيات احتجاز الكربون وتخزينه (CCS).هيدروجين 'أسود' يتم إنتاجه باستخدام الفحم.الذي - التي 'بني' مع الليجنيتالذي - التي "الفيروز" حيث يتم استخدام الحرارة لتقسيم الغاز الأحفوري عن طريق الانحلال الحراري (تحلل مادة معقدة عن طريق المعالجة الحرارية)؛قال ذلك "فيولا" (أو أيضًا "وردي" أو "أصفر)" حيث يتم استخدام الكهرباء والحرارة من المفاعلات النووية؛هذا في الوقت الراهن بدون لون يتم إنتاجها باستخدام الكتلة الحيوية.

يصنف الهيدروجين على أنه نظيف أو 'أخضر', ، مع محتوى منخفض جدًا من الكربون أو صفر تقريبًا، يتم إنتاجه بدلاً من ذلك عن طريق التحليل الكهربائي للماء.ومن خلال إمداد الكهرباء، ينقسم جزيء الماء إلى هيدروجين وأكسجين.عندما تأتي الكهرباء المستخدمة في هذه العملية من مصدر متجدد (معظمه طاقة الرياح والطاقة الشمسية)، فهي خالية من الكربون عمليًا، أي أنها تحتوي على نسبة كربون صفر تقريبًا.

وفقًا للدراسة التي أجراها Odenweller وUeckerdt، للاعتماد حقًا على الهيدروجين الأخضر للحد من زيادة درجات الحرارة بمقدار 1.5 درجة مئوية مقارنة بعصر ما قبل الصناعة بحلول عام 2050، سنحتاج إلى زيادة قدرة المحللات الكهربائية بمقدار 6000 مرة مقارنة بـ 6000 مرة مقارنة بعصر ما قبل الصناعة. المستويات الحالية البالغة 600 ميجاوات.الأمر الذي سيتطلب معدلات نمو مماثلة لتلك التي حققتها الولايات المتحدة للمعدات العسكرية في الحرب العالمية الثانية.وتيرة نمو لا يمكن تصورها دون تدخلات سياسية سريعة.

"تشير تحليلاتنا -يوضح الباحثان- إلى أنه حتى مع سرعة نمو مماثلة لطاقة الرياح والطاقة الشمسية، فإن قدرة المحللات الكهربائية لن تكون قادرة على ضمان أكثر من 1٪ من الطاقة النهائية بحلول عام 2030 في الاتحاد الأوروبي و2035 عالميًا – أقل بكثير من الاحتياجات في ظل سيناريوهات 1.5 درجة مئوية.

في الوقت الحالي، يوفر النشر المتسارع لبدائل الهيدروجين، مثل السيارات الكهربائية والشاحنات الكهربائية والمضخات الحرارية، تحوطًا ضد خطر فشل نشر الهيدروجين في تلبية التوقعات الموضوعة على هذا الناقل للطاقة.

مشاريع قيد التنفيذ

وفي عام 2021، بلغت قدرة محللات الهيدروجين الكهربائية على مستوى العالم حوالي 600 ميجاوات.في سيناريو NZE (صافي الانبعاثات صفر بحلول عام 2050)، وكالة الطاقة الدولية (IEA) تنبأ زيادة في هذه القدرة بمقدار 3670 جيجاوات، أي أكثر بـ 6000 مرة.

إذا تم تنفيذ جميع المشاريع المعلن عنها في الاتحاد الأوروبي وفي جميع أنحاء العالم، فسوف تصل قدرة التحليل الكهربائي العالمية إلى 300 جيجاوات بحلول عام 2030.

إن قدرة التحليل الكهربائي الحالية -كما أوضح الباحثان- تضاهي قدرة الطاقة الشمسية الكهروضوئية (PV) في عام 2000.للوصول إلى 300 جيجاوات، استغرق الأمر 17 عامًا.وإذا تم تنفيذ جميع المشاريع المعلنة في الموعد المحدد، فإن الهيدروجين الأخضر سيستغرق نصف الوقت.ومع ذلك، فإن التزامات الاستثمار في المحللات الكهربائية لا تزال متخلفة.أكثر من 80% من السعة المعلن عنها لبدء التشغيل في عام 2024 لم يتم دعمها بعد بقرار استثماري نهائي.كل هذا لا يبشر بسيناريوهات وردية.

ما يفعله الاتحاد الأوروبي

حوالي نصف المشاريع قيد التنفيذ موجودة في أوروبا.ال حزمة REPowerEU لقد حددت لنفسها هدف إنتاج 10 ملايين طن من الهيدروجين الأخضر بحلول عام 2030 واستيراد عشرة أخرى.إن إنتاج كل 10 ملايين طن من الهيدروجين سيتطلب ما يقرب من 100 جيجاوات من قدرة التحليل الكهربائي.

لقد خضعت معظم المشاريع (أو هي في طور الخضوع) لدراسة جدوى.إذا تم تنفيذ 30% من هذه المشاريع بحلول عام 2024، كما هو متوقع، فستظل القدرة المركبة بحاجة إلى مضاعفة كل عام لاحق لتحقيق الأهداف المحددة بحلول عام 2030 [أسفل اليمين في الشكل أدناه]، بمعدل نمو قدره 100% - وهو أمر ضروري لتحقيق الأهداف المحددة بحلول عام 2030. قدرة مضاعفة كل عام - وهو أمر غير مسبوق بالنسبة لتقنيات الطاقة وأعلى بكثير من تلك التي شوهدت تاريخياً بالنسبة للطاقة الشمسية وطاقة الرياح.

ماذا لو كان للهيدروجين الأخضر نفس معدلات نمو طاقة الرياح والطاقة الشمسية؟

وفي حالة معدلات النمو المشابهة لمعدلات نمو طاقة الرياح والطاقة الشمسية، تُظهر تحليلات أودنويلر وأوكيردت أن الهيدروجين الأخضر قد يكون نادراً على المدى القصير، ثم يصبح أكثر وفرة على المدى الطويل ــ ولكن ليس هناك يقين.

وفي ظل هذا السيناريو، من المحتمل أن يوفر الهيدروجين الأخضر أقل من 1% من الطاقة النهائية بحلول عام 2030 في الاتحاد الأوروبي وعام 2035 على مستوى العالم، وهو أقل بكثير من الاحتياجات المتوخاة في سيناريوهات 1.5 درجة مئوية.

"تشير عمليات المحاكاة التي أجريناها إلى أن "التحول" نحو قدرات التحليل الكهربائي العالية أمر محتمل في العقود القادمة.ومع ذلك، فإن توقيت ومدى هذا التغيير غير مؤكد إلى حد كبير.بالنسبة للاتحاد الأوروبي، تتنبأ عمليات المحاكاة التي أجريناها بـ "نقطة تحول" في عام 2038 تقريبًا؛عالميًا، حوالي عام 2045.فترة زمنية تتجاوز بكثير الطموحات الموضوعة في الهيدروجين الأخضر.

وهناك حاجة إلى التنسيق والتدخل السريع من جانب الحكومات

ولتحقيق الأهداف المتوخاة من REPowerEU، ستكون هناك حاجة إلى معدلات نمو مرتفعة تكون قادرة على سد النقص على المدى القصير.ومع ذلك، فإن تحقيق التوسع الطارئ سيتطلب تدخلات في مجموعة واسعة من التقنيات التي تتراوح بين المعدات العسكرية الأمريكية في فترة الحرب العالمية الثانية إلى شبكة السكك الحديدية عالية السرعة في الصين أو التقنيات المعيارية للغاية، مثل الهواتف الذكية وخوادم الإنترنت.

ويتطلب معدل النمو هذا إجراءً سريعًا وحاسمًا، وتنسيقًا عالميًا وتمويلًا خاصًا، كما يوضح أودينويلر ويوكيردت.وينبغي للحكومات أن تدعم استثمارات الشركات، وأن تنسق لتنظيم وإدارة الزيادة المتزامنة في العرض والطلب والبنية التحتية لإنتاج واستخدام الهيدروجين.في الآونة الأخيرة، دفع الاتحاد الأوروبي والولايات المتحدة إلى الأمام سياسات جديدة للهيدروجين لكسر الحلقة المفرغة من العرض غير المؤكد، والطلب غير الكافي والبنية التحتية غير المكتملة.ويبقى أن نرى ما إذا كانت هذه الجهود ستكون كافية.

في الوقت الحالي، يمكن للهيدروجين "الأزرق" - الذي يتم الحصول عليه من الغاز عن طريق احتجاز وتخزين ثاني أكسيد الكربون - أن يلعب دورًا في سد الفجوة.ومع ذلك، لا تزال هناك مخاوف بشأن الانبعاثات خلال دورة الحياة وأدت الزيادات الحادة في أسعار الغاز في الاتحاد الأوروبي إلى تعقيد القدرة التنافسية للهيدروجين الأزرق.

وإلى أن تتضح الشكوك بشأن مدى توفره وتكاليفه، يتعين على الزعماء السياسيين أن يدركوا المخاطر المترتبة على المبالغة في تقدير إمكانات الهيدروجين.إذا تجاوز العرض التوقعات، فستكون هناك دائمًا إمكانية توسيع حالات استخدام الهيدروجين.على العكس من ذلك، إذا تم الاعتماد على الهيدروجين لإزالة الكربون من القطاعات وكان العرض أقل من المتوقع، فقد يكون الوقت قد فات للتحول إلى البدائل في الوقت المناسب لتحقيق الأهداف المناخية.

يشير هذا إلى أن التوسع في البدائل المتاحة بالفعل والأكثر كفاءة، مثل الكهرباء المباشرة باستخدام المضخات الحرارية والسيارات الكهربائية والشاحنات الكهربائية، يوفر مخرجًا إذا ثبت أن الهيدروجين طريق غير قابل للتطبيق.

كولومبيا تعلن وقف عمليات التنقيب الجديدة عن النفط والغاز من أجل اقتصاد أكثر خضرة

أعلنت وزيرة المناجم إيرين فيليز، في المنتدى الاقتصادي العالمي في دافوس، أن كولومبيا لن توافق على مشاريع جديدة للتنقيب عن النفط والغاز، في محاولة للتخلي عن الوقود الأحفوري والتحرك نحو اقتصاد جديد مستدام.ومع ذلك، يجب أن يتغلب القرار على معارضة القطاعات الاقتصادية والسياسية والصناعية.

المقالة كاملة هنا 👇

كولومبيا تعلن وقف عمليات التنقيب الجديدة عن النفط والغاز من أجل اقتصاد أكثر خضرة

 

تتحول الصناعة الهندية إلى الكتلة الحيوية بعد أن حظرت نيودلهي استخدام الفحم في مكافحة التلوث

وفي محاولة لمكافحة تلوث الهواء المحلي، حظرت نيودلهي حرق الفحم ابتداء من يناير/كانون الثاني.ودفع القرار نحو 800 صناعة صغيرة إلى استخدام الكتلة الحيوية.وقال المنظمون إن التحول إلى الكتلة الحيوية، التي تتكون عادة من كريات أو قضبان من المخلفات الزراعية، سيؤدي إلى تقليل الانبعاثات ويدفع المزارعين إلى بيع هذه المخلفات بدلا من حرقها.

المقالة كاملة هنا 👇

تتحول الصناعة الهندية إلى الكتلة الحيوية بعد أن حظرت نيودلهي استخدام الفحم في مكافحة التلوث

في البلقان، أصبح نهر درينا مكبًا عائمًا للنفايات

أطنان من الزجاجات البلاستيكية والبراميل الصدئة والإطارات المستعملة والأجهزة المنزلية والأخشاب الطافية وغيرها من النفايات:تحول نهر درينا، المعروف بجماله الطبيعي الاستثنائي، إلى كومة عملاقة من النفايات العائمة.وتشير التقديرات إلى أن حوالي 10 آلاف متر مكعب من النفايات تراكمت في الأيام الأخيرة.والحل لن يحل بتنظيف النهر.

المقالة كاملة هنا 👇

في البلقان، أصبح نهر درينا مكبًا عائمًا للنفايات

سحب الوقود من الغلاف الجوي.التحديات الجديدة لجعل الرحلات الجوية أكثر استدامة

وفي السنوات التي سبقت الوباء، انبعاثات الطيران حوالي مليار طن من ثاني أكسيد الكربون سنويا، أي ما يعادل تقريبا ما انبعاثات قارة أمريكا الجنوبية بأكملها في عام 2021.والانبعاثات آخذة في الارتفاع بعد انتهاء عمليات الإغلاق.ومع ذلك، التزمت شركات الطيران الكبرى بتحقيق صافي انبعاثات كربونية صفرية بحلول عام 2050.وهناك العديد من التكنولوجيات الجديدة قيد التنفيذ، مثل الطائرات الكهربائية بالكامل، أو استخدام الهيدروجين أو الوقود الحيوي الأنظف.ولكن ربما يكون المصدر المحتمل الأكثر إثارة للاهتمام هو الهواء الذي نتنفسه، وهو مليء بشكل طبيعي بثاني أكسيد الكربون.

المقالة كاملة هنا 👇

سحب الوقود من الغلاف الجوي.التحديات الجديدة لجعل الرحلات الجوية أكثر استدامة

حاول قضاء يوم خالٍ من البلاستيك

منذ أن تم اختراعه قبل أكثر من قرن من الزمان، دخل البلاستيك في كل جانب من جوانب حياتنا.ومن الصعب أن نقضي ولو بضع دقائق دون أن نضطر إلى لمسها في حياتنا اليومية.ووفقا لتقرير للأمم المتحدة، ينتج العالم حوالي 400 مليون طن من النفايات البلاستيكية سنويا.يتم التخلص من حوالي النصف بعد استخدام واحد فقط.ويخلص التقرير إلى أننا “أصبحنا نعتمد على المنتجات البلاستيكية ذات الاستخدام الواحد، مع عواقب بيئية واجتماعية واقتصادية وصحية خطيرة”.الصحفي أ.ج.وروى جاكوبس كيف عاش يومًا دون أن يتمكن من استخدام البلاستيك لفهم الأشياء البلاستيكية التي لا يمكننا الاستغناء عنها والأشياء التي يمكننا التخلي عنها.

المقالة كاملة هنا 👇

حاول قضاء يوم خالٍ من البلاستيك

معاينة الصورة عبر Iconaclima.it