الهيدروجين الأخضر هو غاز يتم إنتاجه بطريقة صديقة للبيئة، حيث يُنتج باستخدام التحليل الكهربائي للماء بواسطة كهرباء مولدة من مصادر طاقة متجددة مثل الطاقة الشمسية أو الرياح، هذا يعني أنه لا ينتج أي انبعاثات كربونية أثناء إنتاجه، على عكس الهيدروجين التقليدي، الذي يعتمد على الوقود الأحفوري، ويتم إنتاج الهيدروجين الأخضرمن خلال عملية مكونة من عدة خطوات، باستخدام الكهرباء النظيفة، حيث يتم توليد الكهرباء من مصادر متجددة، مثل الألواح الشمسية أو توربينات الرياح، لضمان عدم انبعاثات كربون، كما أيضا يتم تحليل الماء كهربائيًا، بتمرير الكهرباء عبر الماء في جهاز يُسمى المحلل الكهربائي، مما يؤدي إلى فصل جزيئات الماء إلى الهيدروجين (H₂) والأكسجين (O₂)، ثم يتم جمع الهيدروجين النقي، وتخزينه في خزانات خاصة تحت ضغط عالي أو في صورة سائلة، ليكون جاهزًا للاستخدام في التطبيقات المختلفة.
اما الأكسجين الناتج عن عملية انتاج الهيدروجين، فيمكن إطلاقه في الهواء أو الإستفادة منه في صناعات أخرى، مثل التطبيقات الطبية أو عمليات الإحتراق الصناعي، وهذه التقنية تُعد من أنظف طرق إنتاج الهيدروجين، لكنها تتطلب كميات كبيرة من الكهرباء ومعدات متطورة، مما يجعل تكلفتها مرتفعة حاليًا، ومع التطورات المستمرة، من المتوقع أن تصبح هذه العملية أكثر كفاءة وأقل تكلفة في المستقبل.
وتتعدد فوائد الهيدروجين الأخضر، فينتج عنه مجموعة واسعة من الفوائد البيئية والاقتصادية والتكنولوجية، مما يجعله أحد الحلول الواعدة لمستقبل الطاقة المستدامة، من أهم مميزاتة، تقليل الانبعاثات الكربونية، ويُنتج دون إطلاق ثاني أكسيد الكربون، مما يساهم في مكافحة تغير المناخ وتقليل التلوث البيئي وتحسين جودة الهواء.
، كما يمكن استخدامه كوقود نظيف في وسائل النقل مثل السيارات والقطارات والسفن والطائرات، مما يقلل من الاعتماد على الوقود الأحفوري، ويمكن استخدامه لتخزين الطاقة الشمسية والرياح، مما يضمن استمرارية إمداد الكهرباء حتى في الظروف غير المثالية.
كما أن الهيدروجين الأخضر يدعم الصناعات الثقيلة، حيث يحل محل الوقود الأحفوري في الصناعات التي يصعب كهربتها، مثل إنتاج الصلب والأسمنت، وهو عامل تحفيز للاقتصاد الأخضر، ويفتح فرصًا للاستثمار وخلق وظائف جديدة في مجالات التكنولوجيا والطاقة المتجددة، وتحسين جودة الحياة، ويقلل من التلوث البيئي، مما يحسن الصحة العامة ويجعل المدن أكثر ملاءمة للعيش.
ومن أهم التطبيقات العملية للهيدروجين الأخضر، أولها هو إحداث تحول كبير في العديد من الصناعات، منها النقل المستدام، حيث يُستخدم كوقود نظيف للسيارات، الحافلات، القطارات، الطائرات وحتى السفن، حيث يوفر بديلاً فعالاً للوقود الأحفوري دون انبعاثات ضارة، كما يمكن استخدامه في محطات توليد الطاقة لتخزين الطاقة المتجددة وتحويلها إلى كهرباء عند الحاجة، مما يساهم في استقرار الشبكات الكهربائية، ويستخدم في الصناعات الثقيلة، حيث يدخل في عمليات إنتاج الفولاذ والأسمنت والزجاج، ويساعد في تقليل البصمة الكربونية لهذه الصناعات التي يصعب كهربتها.
كما يستخدم الهيدروجين الأخضر في أعمال التدفئة والتبريد في المنازل والمباني التجارية، مما يوفر خيارًا أكثر استدامة مقارنة بالغاز الطبيعي، وكذلك يستخدم في تصنيع المواد الكيميائية مثل إنتاج الأمونيا والميثانول، مما يفتح المجال لتطبيقات زراعية وصناعية أكثر صداقة للبيئة، ويُمكن تخزينه ونقله بسهولة، مما يسهل تصدير الطاقة المتجددة إلى الدول التي تحتاج إليها، ورغم هذه الإمكانيات الواعدة، لا تزال هناك تحديات تتعلق بتكلفة الإنتاج وتطوير البنية التحتية اللازمة لاعتماده على نطاق واسع.
ولكن هناك بعض التحديات تواجه انتاج الهيدروجين الأخضر، فبالرغم من الفوائد العديدة له، هناك العديد من التحديات التي تعيق انتشاره على نطاق واسع، ومنها، التكلفة العالية للإنتاج، فعملية التحليل الكهربائي للماء لا تزال باهظة الثمن مقارنة بطرق إنتاج الهيدروجين التقليدي المستند إلى الوقود الأحفوري، والحاجة إلى طاقة متجددة وفيرة، حيث يتطلب إنتاج الهيدروجين الأخضر كميات كبيرة من الكهرباء النظيفة، مما يستدعي توسعًا في مشاريع الطاقة المتجددة لضمان توفرها، وكذلك البنية التحتية المحدودة، فمعظم شبكات توزيع الهيدروجين غير متطورة، مما يجعل نقله وتخزينه أمرًا صعبًا ومكلفًا، وكذلك انخفاض كفاءة التحليل الكهربائي، فتقنيات التحليل الكهربائي الحالية تحتاج إلى تحسين لجعل الإنتاج أكثر كفاءة من حيث الطاقة والتكاليف، والتنافس مع مصادر الطاقة الأخرى، فلا يزال الهيدروجين الأخضر في مرحلة مبكرة مقارنة بالبطاريات وتكنولوجيا الطاقة المتجددة الأخرى التي قد تكون أكثر اقتصادية في بعض التطبيقات، وكذلك التحديات اللوجستية، فتخزين الهيدروجين ونقله يتطلب معدات خاصة، لأنه غاز شديد التقلب ويحتاج إلى ضغط عالٍ أو التسييل، مما يضيف تعقيدات لوجستية.
ورغم هذه العوائق، فإن التطورات التكنولوجية المتسارعة والدعم الحكومي المتزايد يمكن أن تسهم في تقليل هذه التحديات، مما قد يجعل الهيدروجين الأخضر أكثر انتشارًا في المستقبل.
………..
كاتب المقال: دكتور كيميائي / حسين محيى الدين ..مدير عام سلامة وصحه مهنية وحماية البيئة واستشارى بيئى معتمد من جهاز شئون البيئة وخبير وقاية معتمد من هيئة الرقابة النووية
h.mohy@corc.com.eg
