رشد آرام تولید هیدروژن سبز در سال ۲۰۲۴ به قلم دکتر اسدالله غلامپور

*اسدالله غلام پور*

به گزارش سرویس انرژی پایگاه خبری منبع خبر، تولید جهانی هیدروژن تاکنون تحت سلطه سوخت‌های فسیلی بوده است و مهم‌ترین فناوری‌های معاصر، اصلاح هیدروکربن‌ها با بخار (به عنوان مثال، گاز طبیعی) است. هیدروژن خالص نیز از طریق الکترولیز آب تولید می شود که فرآیندی انرژی بر است. علاوه بر این، روش‌های دیگر برای تولید هیدروژن (به عنوان مثال، الکترولیز آب) و روش‌های تصفیه، مانند گوگردزدایی و واکنش‌های جابجایی آب-گاز مورد وجود دارد.

هیدروژن سبز، هیدروژنی است که از تقسیم آب توسط الکترولیز تولید می شود. این روش فقط هیدروژن و اکسیژن تولید می کند. ما می توانیم از هیدروژن استفاده کنیم و اکسیژن را بدون تاثیر منفی به اتمسفر تخلیه کنیم. برای دستیابی به الکترولیز به برق نیاز داریم، به نیرو نیاز داریم. هیدروژن سبز با استفاده از الکترولیز آب با برق تولید شده توسط انرژی های تجدیدپذیر تولید می شود. شدت کربن در نهایت به خنثی بودن کربن منبع الکتریسیته بستگی دارد (یعنی هر چه انرژی تجدیدپذیر در ترکیب سوخت الکتریسیته بیشتر باشد، هیدروژن تولید شده «سبزتر» است).

فناوری هیدروژن سبز مبتنی بر تولید هیدروژن – یک سوخت جهانی، سبک و بسیار واکنش پذیر – از طریق یک فرآیند شیمیایی به نام الکترولیز است. در این روش از جریان الکتریکی برای جداسازی هیدروژن از اکسیژن آب استفاده می شود. بنابراین اگر این الکتریسیته از منابع تجدیدپذیر به دست آید، بدون انتشار دی اکسید کربن در جو، انرژی تولید می کند. همانطور که آژانس بین المللی انرژی اشاره می کند، این روش برای به دست آوردن هیدروژن سبز باعث صرفه جویی ۸۳۰ میلیون تن دی اکسید کربنی می شود که سالانه هنگام تولید این گاز با استفاده از سوخت های فسیلی منتشر می شود. به همین ترتیب، جایگزینی تمام هیدروژن خاکستری در جهان به ۳۰۰۰ تراوات ساعت در سال از انرژی های تجدیدپذیر جدید نیاز دارد – معادل تقاضای فعلی اروپا. با این حال، برخی از سوالات در مورد زنده ماندن هیدروژن سبز به دلیل هزینه تولید بالای آن وجود دارد. تردیدهای معقولی که با پیشرفت کربن زدایی زمین و در نتیجه ارزان تر شدن تولید انرژی های تجدیدپذیر از بین خواهند رفت.

انتظار می رود تولید و استفاده از هیدروژن در سال ۲۰۲۴ رشد کند، اما تولید و حمل و نقل آن بسیار گران است و پیشرفت کندی دارد، زیرا پتانسیل انرژی‌های تجدیدپذیر در بخش‌های انرژی‌بر محدود است، جایی که برای تولید محصولاتی مانند فولاد، پلاستیک، مواد دارویی و سوخت برای حمل و نقل هوایی، کشتی‌رانی و حمل‌ونقل به دماهای بسیار بالا و کربوهیدرات‌ها نیاز است. از سوی دیگر، هیدروژن جایگزینی برای سوخت‌های فسیلی، “به ویژه هیدروژن سبز” است، اما سال ۲۰۲۳ ناامیدکننده بود زیرا هزینه‌های ساخت هیدروژن سبز که با استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیر تولید می‌شود، بسیار بالا بود. توسعه دهندگان پروژه سرمایه گذاری در پروژه های آزمایشی اعلام شده قبلی را، به ویژه برای تولید هیدروژن سبز را به تعویق انداختند.

سیاستمداران زمان بیشتری را صرف کردند تا جزئیات پیچیده سیاست‌های ایجاد و توسعه اقتصاد هیدروژنی را بررسی کنند. اروپا و آسیا هنوز با قیمت های بالای انرژی روبرو هستند زیرا فرآیند تولید و حمل و نقل هیدروژن پر انرژی را به یک تجارت پرهزینه تبدیل می کند. در نهایت، الکترولیزهای جدید، گران قیمت و اثبات نشده تنها در یک سال ارزان‌تر نمی‌شوند، به خصوص زمانی که پروژه‌های آزمایشی به تعویق می‌افتند. تولید هیدروژن سبز بسیار گران است. قیمت هیدروژن سبز هنوز هم اشک در چشم مالیات دهندگان به ویژه در اروپا را جاری میکند. حتی با وجود یارانه‌های پیشنهادی در محدوده ۳ یورو به ازای هر کیلوگرم، در بسیاری از موارد نمی‌توان با هیدروژن آبی یا خاکستری که از متان ساخته می‌شوند اما به ترتیب با و بدون جذب گازهای گلخانه‌ای (GHG) تولید می‌شوند، مقرون به صرفه باشد و در نتیجه هزینه ها در حال افزایش است، نه کاهش. نرخ‌های بهره بالاتر به جای کاهش هزینه‌های الکترولیزور در سال ۲۰۲۳ افزایش یافته است. منحنی یادگیری پیش‌بینی‌شده برای هزینه‌های الکترولیز به دلیل پروژه‌های کمتری که در سال ۲۰۲۳ به تصمیم‌های سرمایه‌گذاری نهایی رسیده‌اند، مطابق انتظار محقق نشده است، و در حالی که قیمت عمده فروشی برق در سال گذشته کاهش یافت، تعرفه های شبکه به طور قابل توجهی در بسیاری از کشورها افزایش یافته است. کاهش شدید هزینه برای هیدروژن زمانی پیش بینی می شود که یک بازار جهانی هیدروژن بزرگ وجود داشته باشد که در آن مصرف کنندگان هیدروژن از تولید کم هزینه بهره مند شوند. در حال حاضر بازار هنوز بسیار محلی است، به خصوص برای هیدروژن سبز، و سال ها طول می کشد تا مراکز واردات و صادرات در سراسر جهان توسعه یابد. هنوز در چرخه توسعه خیلی زود است تا افزایش هزینه ظاهر شود.