الهيدروجين الأخضر هو هيدروجين يُنتج بتحليل الماء كهربائياً باستخدام كهرباء من مصادر متجددة مثل الشمس والرياح، فلا يُحرق أي وقود أحفوري ولا ينبعث ثاني أكسيد الكربون أثناء الإنتاج. وتخطط عُمان لتصبح من أكبر منتجي الهيدروجين الأخضر في العالم مستفيدةً من قوة الشمس والرياح وتوفر الأراضي. يشرح هذا الدليل كيف يُنتج الهيدروجين الأخضر، وأنواع المحللات الكهربائية الرئيسية، ومقارنته بالهيدروجين الرمادي والأزرق. ولمعرفة خطط عُمان الأشمل، اقرأ الهيدروجين الأخضر في عُمان.
كيف يُنتج الهيدروجين الأخضر
- الطاقة المتجددة: توفر محطات الشمس والرياح الكهرباء.
- توفير المياه ومعالجتها: تحتاج المحللات إلى ماء عالي النقاء، وفي عُمان يعني ذلك غالباً مياه البحر المحلاة. ويُستهلك نحو 9 كجم من الماء لكل 1 كجم من الهيدروجين، إضافة إلى مياه للمعالجة والتبريد.
- التحليل الكهربائي: تفصل الكهرباء الماء (H₂O) إلى هيدروجين (H₂) وأكسجين (O₂) داخل المحلل الكهربائي.
- الضغط والتخزين والتحويل: يُضغط الهيدروجين ويُخزّن، أو يُحوّل إلى أمونيا خضراء يسهل شحنها للتصدير.
أنواع المحللات الكهربائية الرئيسية
| النوع | طريقة العمل | أبرز المزايا |
|---|---|---|
| القلوي (AEL) | إلكتروليت قلوي سائل | تقنية ناضجة وتكلفة أقل وسجل تشغيل طويل |
| غشاء تبادل البروتون (PEM) | غشاء بوليمري صلب | صغير الحجم ويستجيب بسرعة لتغير إنتاج الشمس والرياح |
| الأكسيد الصلب (SOEC) | إلكتروليت خزفي عند حرارة عالية | أعلى كفاءة عند توفر حرارة مهدرة، لكنه أقل نضجاً |
كم يحتاج من الكهرباء؟
الحد النظري الأدنى نحو 39 كيلوواط ساعة لكل كيلوجرام من الهيدروجين، بينما تستهلك أنظمة المحللات الحالية فعلياً نحو 50–55 كيلوواط ساعة لكل كيلوجرام. لذلك تُعد الكهرباء أكبر تكلفة في الهيدروجين الأخضر، ولهذا فإن الطاقة الشمسية وطاقة الرياح منخفضة التكلفة هي مفتاح الإنتاج المنافس. ويحتوي الكيلوجرام الواحد من الهيدروجين على نحو 33 كيلوواط ساعة من الطاقة.
الهيدروجين الأخضر والرمادي والأزرق
- الهيدروجين الرمادي: يُنتج من الغاز الطبيعي بإصلاح الميثان بالبخار، وهو الأكثر شيوعاً اليوم، وينبعث منه نحو 9–12 كجم من ثاني أكسيد الكربون لكل كيلوجرام هيدروجين.
- الهيدروجين الأزرق: يُنتج بطريقة الهيدروجين الرمادي نفسها، لكن يُلتقط معظم ثاني أكسيد الكربون ويُخزّن (CCS)، فتكون الانبعاثات أقل لكنها ليست صفراً.
- الهيدروجين الأخضر: يُنتج بالتحليل الكهربائي المدعوم بالطاقة المتجددة، بانبعاثات شبه معدومة أثناء الإنتاج.
الأسئلة الشائعة
ما هو الهيدروجين الأخضر؟
هيدروجين يُنتج بتحليل الماء باستخدام كهرباء متجددة، فلا ينبعث ثاني أكسيد الكربون أثناء الإنتاج.
لماذا تناسب عُمان إنتاج الهيدروجين الأخضر؟
تمتلك عُمان موارد قوية من الشمس والرياح ومساحات واسعة لمحطات الطاقة المتجددة وموانئ للتصدير، وتدير شركة هيدروجين عُمان (هيدروم) البرنامج الوطني وتخصص الأراضي للمطورين.
ما أكبر تكلفة في الهيدروجين الأخضر؟
الكهرباء؛ إذ تستهلك الأنظمة الفعلية نحو 50–55 كيلوواط ساعة لكل كيلوجرام هيدروجين، لذا فإن رخص الطاقة الشمسية وطاقة الرياح هو الأهم.
لماذا يُحوّل الهيدروجين إلى أمونيا؟
لأن تخزين الأمونيا وشحنها أسهل وأرخص من الهيدروجين النقي، لذا تخطط معظم مشاريع التصدير لشحن الأمونيا الخضراء.
تحتاج إلى خبرة في الطاقة المتجددة؟
تدعم شركة الضوء مشاريع الطاقة الشمسية في عُمان من خلال الاستشارات والهندسة والتوريد والتنفيذ. تواصل معنا لمناقشة مشروعك.
