الهيدروجين الأخضر هو نوع من الهيدروجين يتم إنتاجه من خلال التحليل الكهربائي للمياه باستخدام مصادر الطاقة المتجددة مثل الطاقة الشمسية أو طاقة الرياح أو الطاقة الكهرومائية. تستخدم هذه العملية محللًا كهربيًا، وهو جهاز يستخدم تيارًا كهربائيًا لفصل جزيئات الماء إلى هيدروجين وأكسجين. يعتبر الهيدروجين المنتج من خلال هذه العملية “أخضر” لأنه لا ينتج أي انبعاثات غازات دفيئة وهو مصدر نظيف ومتجدد للطاقة.
طرق انتاج الهيدروجين الأخضر
إحدى الطرق الرئيسية المستخدمة لإنتاج الهيدروجين الأخضر هي من خلال عملية التحليل الكهربائي. يتضمن التحليل الكهربائي تمرير تيار كهربائي عبر الماء، والذي يفصل بين جزيئات الهيدروجين والأكسجين. يتم إطلاق الأكسجين في الغلاف الجوي، ويتم جمع الهيدروجين لاستخدامه كوقود. يمكن توليد الكهرباء المستخدمة لتشغيل عملية التحليل الكهربائي من مصادر متجددة مثل الطاقة الشمسية أو طاقة الرياح أو الطاقة الكهرومائية، مما يجعل عملية إنتاج الهيدروجين خالية تمامًا من الكربون.
طريقة أخرى لإنتاج الهيدروجين الأخضر من خلال عملية الميثانينج الحيوي. في هذه العملية، يتم تكسير المواد العضوية مثل المواد النباتية أو النفايات الزراعية من خلال التخمير لإنتاج الميثان. ثم تتم معالجة الميثان لفصل الهيدروجين، والذي يمكن استخدامه كوقود. تعتبر هذه الطريقة أيضًا “خضراء” لأنها تستخدم مواد عضوية يمكن التخلص منها بخلاف ذلك ولا ينتج عنها أي انبعاثات لغازات الاحتباس الحراري.
استخداماته وفوائده
يحتوي الهيدروجين الأخضر على مجموعة واسعة من الاستخدامات والفوائد. أحد أهم استخداماته هو كمصدر وقود للنقل. يمكن استخدام خلايا الوقود الهيدروجينية لتشغيل المركبات، بما في ذلك السيارات والحافلات والشاحنات، حيث ينبعث منها بخار الماء فقط كمنتج ثانوي. وهذا يجعلها بديلاً نظيفًا ومتجددًا للوقود الأحفوري، وأداة تمكين رئيسية لإزالة الكربون من قطاع النقل.
يمكن أيضًا استخدام الهيدروجين الأخضر لتوليد الكهرباء. عند الاحتراق، ينتج الهيدروجين بخار الماء فقط، مما يجعله بديلاً نظيفًا ومتجددًا للوقود الأحفوري. بالإضافة إلى ذلك، يمكن تخزين الهيدروجين ونقله بكميات كبيرة، مما يجعله ناقل طاقة متعدد الاستخدامات. يمكن استخدام هذا الهيدروجين لتزويد المنازل والشركات بالطاقة، ويمكن استخدامه كحل لتخزين الطاقة للمساعدة في موازنة شبكة الطاقة ودعم تكامل مصادر الطاقة المتجددة.
استخدام آخر مهم له هو كمادة وسيطة للعمليات الصناعية. يمكن استخدام الهيدروجين في مجموعة متنوعة من العمليات الصناعية مثل إنتاج الأمونيا وتكرير النفط والغاز الطبيعي وإنتاج المواد الكيميائية مثل الميثانول والإيثانول. يمكن لجميع هذه التطبيقات الاستفادة من استخدام الهيدروجين الأخضر المنتج من مصادر متجددة، بدلاً من الهيدروجين القائم على الوقود الأحفوري، وبالتالي المساهمة في صناعة أنظف وأكثر استدامة.
أهم البلدان التي تنتجه
حاليًا، يأتي معظم إنتاج الهيدروجين من الوقود الأحفوري مثل الغاز الطبيعي والفحم. ومع ذلك، مع استمرار تحسن تقنيات الطاقة المتجددة واستمرار انخفاض التكاليف، أصبح إنتاج الهيدروجين الأخضر قابلاً للتطبيق بشكل متزايد. تستثمر دول مثل ألمانيا والدنمارك وهولندا وكندا بكثافة في البنية التحتية والمشاريع الإيضاحية. أستراليا ودول الشرق الأوسط ذات موارد الشمس والرياح الوفيرة تضع نفسها أيضًا كلاعبين رئيسيين محتملين في اقتصاد الهيدروجين الأخضر.
في الختام، يعد الهيدروجين الأخضر مصدرًا نظيفًا ومتجددًا للطاقة وله مجموعة واسعة من الاستخدامات والفوائد. يمكن إنتاجه من خلال عملية التحليل الكهربائي باستخدام مصادر الطاقة المتجددة مثل الطاقة الشمسية أو طاقة الرياح أو الطاقة الكهرومائية، أو من خلال عملية الميثانيل الحيوية باستخدام المواد العضوية مثل المواد النباتية أو النفايات الزراعية. تشمل استخداماته الأساسية النقل وتوليد الكهرباء وكمواد أولية للعمليات الصناعية. أصبح إنتاج هذا الهيدروجين قابلاً للتطبيق بشكل متزايد مع استمرار تحسين تقنيات الطاقة المتجددة وانخفاض التكاليف. بينما لا يزال يتم إنتاج الكثير من الهيدروجين من الوقود الأحفوري، هناك اعتراف متزايد بإمكانياته، وبدأت العديد من البلدان في الاستثمار بكثافة في هذا المجال.
