در سال‌های اخیر عزم جهان برای تولید انرژی‌های تجدیدپذیر بیش از هر زمانی دیگر جزم شده است، به‌گونه‌ای که بیشتر کشورهای توسعه‌یافته و حتی در حال توسعه، تمایل زیادی به جانشین کردن این نوع از انرژی با نفت و گاز پیدا کرده‌اند. آنچه مزید بر علت شده و کشورهای مختلف را به توسعه انرژی‌های تجدیدپذیر سوق داده، مسائل زیست‌محیطی و گرمایش بیش از حد زمین بوده که دولت‌ها را به کنار گذاشتن انرژی‌های فسیلی ترغیب کرده است.
در این میان سرمایه‌گذاری در انرژی‌های تجدیدپذیر صرفاً به کشورهای مصرف‌کننده نفت و گاز محدود نبوده و بسیاری از کشورهای تولیدکننده انرژی‌های فسیلی را نیز دربرگرفته است. برای مثال در سال‌های اخیر چرخش کشورهای عربی از نفت به هیدروژن سبز آن‌قدر مشهود بوده است که برخی اعتقاد دارند خلیج فارس به‌عنوان قطب نفت دنیا، در آینده به صادرکننده انرژی پاک تبدیل می‌شود.
در سال‌های اخیر چند کشور عربی از جمله مصر، عمان، امارات متحده عربی، عربستان سعودی، الجزایر و مراکش پروژه‌های جدید و جاه‌طلبانه‌ای را در حوزه تولید هیدروژن سبز آغاز کرده‌اند. این پروژه‌ها نشان‌دهنده اهمیت روزافزون منطقه خاورمیانه و شمال آفریقا در تولید و صادرات هیدروژن سبز جهانی در سال‌های آینده است.
حرکت جهان به‌سوی هیدروژن سبز با هدف کاهش سریع وابستگی به سوخت‌های فسیلی
درباره تولید هیدروژن سبز برآوردهای مختلفی صورت گرفته است. طبق اعلام آژانس بین‌المللی انرژی هرچند طرح‌های هیدروژنی کنونی منجر به رشد عظیمی در تولید هیدروژن کم‌کربن در جهان در دهه جاری می‌شود، اما تعداد پروژه‌ها باید تا ۹ برابر کنونی افزایش یابد تا جهان در مسیر دستیابی به خالص انتشار صفر گازهای گلخانه‌ای تا سال ۲۰۵۰ قرار گیرد.
چشم‌انداز طرح‌های کنونی نشان می‌دهد تولید هیدروژن کم‌کربن می‌تواند تا سال ۲۰۳۰ به ۱۷ میلیون تن برسد، در حالی که این مقدار اکنون کمتر از یک میلیون تن است، اما برای تحقق سناریوی خالص انتشار صفر ۲۰۵۰ آژانس بین‌المللی انرژی تا سال ۲۰۳۰ باید ظرفیت تولید هیدروژن کم‌کربن به ۱۵۰ میلیون تن برسد.
با وجود تمام کاستی‌ها در حوزه تولید هیدروژن سبز، برخی معتقدند صنعت نفت و گاز در آستانه تحولی بزرگ است و می‌تواند در آینده به‌طور کل از سبد انرژی صرفی کشورهای جهان خارج شود. در این دیدگاه، حرکت برخی کشورهای تولیدکننده نفت به‌سوی تولید هیدروژن سبز نشان می‌دهد آنها یک راهبرد بلندمدت را برای دوران پس از اتمام ذخایر انرژی فسیلی تعقیب می‌کنند.
رویکرد بلندمدت به انرژی‌های پاک از جمله هیدروژن سبز در قاره اروپا نیز کاملاً مشهود است. در ۱۸ مه ۲۰۲۲ کمیسیون اروپا به ارائه یک برنامه سوختی پرداخت که هدف آن کاهش سریع وابستگی کشورهای اتحادیه اروپا به سوخت فسیلی روسیه و تسریع در گذار به‌سوی یک سوخت پاک و به هم پیوند دادن نیروها برای ایجاد یک نظام سوختی پابرجاتر بود.
در این سند ۲۰ صفحه‌ای، ۵۴ بار واژه «هیدروژن» به‌کار برده شده بود. اتحادیه اروپا تأکید دارد که هیدروژن سبز می‌تواند به‌عنوان یک انرژی تجدیدپذیر برای جانشینی گاز طبیعی، زغال‌سنگ و نفت در صنایع و حمل‌ونقل‌هایی که کربن‌زدایی در آنها دشوار است، مورد استفاده قرار گیرد.
بر این اساس هدف تعیین‌شده اتحادیه اروپا مبنی بر تولید ۱۰ میلیون تن هیدروژن تجدیدپذیر تا سال ۲۰۳۰ است. بر اساس برآورد کمیسیون اروپایی برای ایجاد زیرساخت‌های مربوط به تولید هیدروژن سبز به ۲۸ تا ۳۸ میلیارد یورو و برای خط لوله‌های انتقال و ذخیره‌سازی آن به ۶ تا ۱۱ میلیارد یورو سرمایه نیاز است.
استفاده از هیدروژن سبز چه محدودیت‌هایی دارد؟
با آنکه برخی دولت‌ها با شدت هرچه بیشتر هیدروژن را به‌عنوان راه‌حل و سوخت «پاک» آینده معرفی می‌کنند، اما استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیر همچون هیدروژن سبز با وجود تمام مزیت‌هایی که به‌خصوص در حوزه زیست‌محیطی دارد، به‌سادگی امکان‌پذیر نیست. در واقع استفاده هیدروژن سبز در سطح کلان مشکلات فنی و مالی بزرگی ایجاد می‌کند و تبعاتی در زمینه‌های آلودگی، امنیت و کارآمدی نیرو دارد.
در وهله نخست، استفاده از هیدروژن سبز نیازمند سرمایه‌گذاری‌های جدی است. این سرمایه‌گذاری صرفاً به تولید هیدروژن سبز یا سایر انرژی‌های تجدیدپذیر محدود نمی‌شود، بلکه مسئله تغییر پایه انرژی مصرفی در صنایع بزرگ مطرح است که به‌سادگی نمی‌توان در این حوزه ورود کرد، زیرا سرمایه‌گذاری‌های بسیار عمده و کلانی را می‌طلبد که در حال حاضر هیچ کشوری توان تغییر اساسی در این حوزه را ندارد.
نکته دوم درباره تبعات زیست‌محیطی تولید انبوه هیدروژن سبز است. اگرچه هیدروژن به‌صورت ترکیب با اکسیژن به شکل آب در طبیعت فراوان است یا در ترکیب مواد و گازهای مختلف وجود دارد، اما جداسازی و استخراج آن به صورتی که به انرژی تبدیل شود، قابل‌اشتعال است و به همین دلیل تا حد زیادی گازهای گلخانه‌ای را افزایش می‌دهد.
محدودیت دیگر هیدروژن سبز مربوط به قابلیت حمل آن است که با توجه به وزن پایین، باید تحت فشار بالا نگهداری شود. از دیگر محدودیت‌های اصلی هیدروژن مربوط به ضعف بازدهی است. استفاده از هیدروژن سبز در صنایع مستلزم انجام تغییراتی متعدد از جمله الکترولیز، فشرده‌سازی یا مایع‌سازی، حمل‌ونقل، ذخیره‌سازی و تبدیل آن است. هریک از این مراحل می‌تواند موجب کاهش کارآمدی صنایع مختلف شوند، زیرا اکثر صنایع موجود در جهان برای استفاده از انرژی‌های فسیلی به‌عنوان سوخت پایه طراحی شده‌اند.
با وجود استقبال گسترده بسیاری از کشورها از تولید انرژی‌های پاک همچون هیدروژن سبز، استفاده از این انرژی همچنان با محدودیت‌های قابل‌توجه همراه است. توجه بیشتر به این محدودیت‌ها شاید تا حدی از رقابت برای تولید این نوع از انرژی بکاهد. چنان‌که گمانه‌زنی‌هایی درباره کاهش تقاضای استفاده از هیدروژن سبز در جهان مطرح شده است.
منبع: نشریه مشعل
شعیب بهمن
نظر شما