أبحاث

اعداد ـ فاطيمة طيبي  

يتزايد عدد الشركات الكبيرة، من عمالقة التعدين إلى شركات الطاقة الكبرى، التي تحتضن الموجة المتنامية حول الهيدروجين الطبيعي. ويأتي هذا في ظل استمرار تزايد الضجيج حول إمكانات مورد، يقول مؤيدوه إنه قد يحدث تغييرا جذريا في مشهد الطاقة العالمي.

ويشير الهيدروجين الطبيعي، المعروف أحيانا باسم الهيدروجين الأبيض أو الذهبي أو الجيولوجي، إلى غاز الهيدروجين الموجود في شكله الطبيعي تحت سطح الأرض. وهذا المورد الذي طال إغفاله، والذي اكتشف لأول مرة بالصدفة في مالي قبل ما يقرب من 40 عاما، لا يحتوي على الكربون، ولا ينتج سوى الماء عند حرقه، وفق شبكة سي إن بي سي.  وشهد قطاع الهيدروجين الطبيعي الناشئ تزايدا في الأشهر الأخيرة، مما عزز التفاؤل الذي كان مدفوعا في البداية بشركات الأبحاث الناشئة وشركات الاستكشاف الناشئة.

وعلى مدار عام 2024، كان من بين الداعمين الراسخين للقطاع شركتا التعدين العملاقتان ريو تينتو وفورتيسكو، وشركة الطاقة الروسية العملاقة المملوكة للدولة غازبروم، وذراع رأس المال الاستثماري لشركة النفط البريطانية العملاقة بي بي، وصندوق الاستثمار في التكنولوجيا النظيفة التابع لبيل جيتس "بريكثرو إنرجي فينتشرز".

وتجرى حاليا جهود استكشافية في عدة دول حول العالم، وتتصدر كندا والولايات المتحدة الأمريكية قائمة الدول من حيث عدد المشاريع خلال العام الماضي 2024  في الهيدروجين الطبيعي، وفقا لبحث نشرته شركة الاستشارات "ريستاد إنرجي".

ويتوقع المحللون أن يكون العام المقبل عاما محوريا، حيث يأمل العاملون في هذا القطاع أن تسهم حملاتهم الاستكشافية في تحديد موقع الغاز قريبا. ومع ذلك، لا يزال البعض غير مقتنع بإمكانيات الهيدروجين الطبيعي كطاقة نظيفة، إذ يشير النقاد إلى مخاوف بيئية وتحديات في التوزيع . ومن جانبها، حذّرت وكالة الطاقة الدولية من احتمال أن يكون هذا المورد "متناثرا للغاية بحيث يصعب استغلاله بطريقة مجدية اقتصاديا".

ـ الذهب الابيض الملاذ الامن :

وصرح "مينه خوي لي"، رئيس أبحاث الهيدروجين في شركة ريستاد إنرجي، بأنه من الصعب التنبؤ بمدى قدرة الهيدروجين الطبيعي على الوفاء بوعوده بحلول عام 2025

وقال لي لشبكة   CNBC، "أعتقد أن العام الماضي 2024 كان العام الذي شهد تطورا ملحوظا في مجال الهيدروجين الطبيعي، إذ بدأت العديد من الشركات في التخطيط لحملات الحفر واختبارات الاستخراج، وبدأنا نشهد مشاركة بعض الشركات الكبرى". وأضاف خوي لي ، "منذ ذلك الحين، أعتقد أن التقدم كان بطيئا نسبيا، إذ لم تبدأ سوى شركات قليلة الحفر فعليا وقال لي، من شركة ريستاد، والذي وصف السعي العالمي وراء الهيدروجين الطبيعي بـ"الاندفاع نحو الذهب الأبيض" العام الماضي 2024 ، إنه على الرغم من عدم إحراز أي تقدم يذكر خلال الأشهر الاثني عشر الماضية، إلا أن ازدياد اهتمام المستثمرين قد يسهم في تحقيق نتائج ملموسة. كما بدأنا نرى شركات تحصل على استثمارات، ما يتيح لها تمويل حملات الحفر، لذا، إذا أردنا الحصول على إجابة حول مدى نجاح هذا الأمر، فسنصل إلى هذا الاستنتاج أسرع هذا العام ."

ولطالما اعتبر الهيدروجين أحد مصادر الطاقة المحتملة العديدة التي قد تلعب دورا رئيسيا في التحول في مجال الطاقة، إلا أن معظمه ينتج باستخدام الوقود الأحفوري كالفحم والغاز الطبيعي، وهي عملية تولّد انبعاثات كبيرة من غازات الاحتباس الحراري.

ويعد الهيدروجين الأخضر، عملية تتضمن فصل الماء إلى هيدروجين وأكسجين باستخدام الكهرباء المتجددة، استثناء من ضمن مشتقات الهيدروجين. ومع ذلك، فقد تأخر تطويره بسبب ارتفاع التكاليف والبيئة الاقتصادية الصعبة.

ـ طاقة نظيفة محلية الصنع :

وأعلنت شركة هاي تيرا الأسترالية عن استثمار بقيمة 21.9 مليون دولار أمريكي من شركة فورتيسكيو في أغسطس  من العام الماضي 2024 ، مشيرة إلى أن العائدات ستستخدم لتمويل مشاريع استكشاف موسعة بالكامل .

وصرح متحدث باسم شركة فورتيسكيو، إحدى الشركات الرائدة في تطوير الهيدروجين الأخضر، بأن توجه الشركة نحو قطاع الهيدروجين الطبيعي يتماشى مع "التزامها الاستراتيجي باستكشاف أنواع وقود خالية من الانبعاثات". كما اقر المتحدث باسم فورتيسكيو بالحاجة إلى مزيد من العمل لتقييم انبعاثات الهيدروجين الطبيعي بشكل كامل، ووصف هذه التقنية بأنها "فرصة واعدة" لتسريع عملية إزالة الكربون من الصناعة.

وفي سياقٍ آخر، قادت شركة  BP Ventures، ذراع رأس المال الاستثماري لشركة BP، جولة تمويل من الفئة A لشركة  Snowfox Discovery، الشركة البريطانية الناشئة في مجال استكشاف الهيدروجين الطبيعي، في وقت سابق من هذا العام. بينما تلقت شركة Mantle8 الفرنسية الناشئة مؤخرا تمويلا تأسيسيا بقيمة 3.4 مليون يورو (3.9 مليون دولار) من مستثمرين، من بينهم  Breakthrough Energy Ventures، وهو صندوق متخصص في المناخ والتكنولوجيا أسسه بيل جيتس عام 2015.

وصرح إريك تون، كبير مسؤولي التكنولوجيا في  Breakthrough Energy ، بأن الصندوق دعم شركات مثل Mantle8 وشركة Koloma الأمريكية الناشئة، لأن الهيدروجين الطبيعي يبشر بعصرٍ جديد من الطاقة النظيفة والمنتجة محليا.  وصرح تون لشبكة  CNBC، "الهيدروجين طاقة كيميائية تفاعلية نقية، إذا كان لدينا ما يكفي من الهيدروجين وبسعرٍ رخيص، يمكننا فعل أي شيء تقريبا، يمكننا استخدامه في صناعة المعادن، والوقود، وحتى في صناعة الطعام، وكل ذلك بانبعاثات أقل بكثير من الطرق التقليدية".

ونحن نعلم أنه موجود، وليس فقط في بؤر معزولة، وقد كشفت الاستكشافات المبكرة عن وجود الهيدروجين الطبيعي في ست قارات. ويكمن التحدي الآن في كيفية استخراجه بكفاءة، ونقله بأمان، وبناء الأنظمة اللازمة لتشغيله.

ـ حلول وبدائل أكثر استدامة للهيدروجين الأخضر والأصفر:

على الرغم من أن الوقود الأحفوري قد لعب دورا محوريا في تحقيق النمو الاقتصادي والصناعي على مستوى العالم منذ الثورة الصناعية؛ فإن التكلفة كانت واضحة على البيئة والمناخ. وفي ظل التأثيرات الضارة التي طالت المناخ وتسببت في الاحترار العالمي والأضرار الأخرى اللاحقة بالنظم البيئية المختلفة، أُجبر البشر على إعادة النظر في ذلك والبحث عن حلول وبدائل أكثر استدامة، تقلل من الانبعاثات من ناحية، وتحافظ على النمو العالمي من جهة أخرى .

ـ الهيدروجين الأخضر :

وهناك العديد من أشكال الطاقة المتجددة، لكن ذاع صيت الهيدروجين بصورة خاصة الهيدروجين الأخضر الذي تنشأ له مشاريع قومية حول العالم؛ إذ يستخرج من الماء عن طريق عملية التحليل الكهربائي، وتلك العملية تعتمد على الطاقة المتجددة، ما يعني أنها لا تطلق انبعاثات ملوثة للغلاف الجوي. وهذا يجعل الهيدروجين الأخضر أحد أكثر مصادر الطاقة المتجددة استدامة.

ـ الهيدروجين الأصفر :

يتم إنتاج الهيدروجين الأصفر أيضا عبر عملية التحليل الضوئي للماء (Photocatalytic Water Division)، وفيها يتم استخدام الضوء كمصدر للطاقة وكمحفز ضوئي أيضا، لتقسيم جزيء الماء إلى هيدروجين وأكسجين.

بعد ذلك يتم تجميع الهيدروجين لينقى، ويطلق الأكسجين إلى الهواء، لكن تأتي الكهرباء المستخدمة في عملية التحليل الكهربائي عبر الطاقة الشمسية دونا عن بقية مصادر الطاقة المتجددة الأخرى. وبذلك، يكون الهيدروجين الأخضر أكثر شمولية في اعتماده على مصادر الطاقة المتجددة المتاحة، لكن يفضل الهيدروجين الأصفر في المناطق الغنية بالطاقة الشمسية.

ـ مميزات الهيدروجين الأصفر :

يتمتع الهيدروجين الأصفر بالعديد من المميزات، نذكر منها:

1 ـ  استدامة :

أهم ميزة، هي أن الهيدروجين الأصفر أحد أنواع الطاقة المتجددة المستدامة؛ إذ يولد أثناء عملية التحليل الكهربائي لجزئيات الماء إلى هيدروجين وأكسجين، باستخدام مصادر للطاقة الشمسية فقط، ما يجعله صديقا للبيئة وأقل انبعاثًا للغازات الدفيئة المسببة للاحتباس الحراري والملوثات الأخرى .

2 ـ  خيار اقتصادي موفر:

لأن الهيدروجين الأصفر يعتمد على الطاقة الشمسية؛ فقد يكون خيارا اقتصاديا موفرا في بعض المناطق من العالم الغنية بالشمس؛ مثل: أفريقيا والشرق الأوسط .

3 ـ  تطبيقات أخرى :

يمكن توظيف طاقة الهيدروجين الأصفر في مجموعة واسعة من التطبيقات، والتي تتضمن: قطاع النقل وتوليد الكهرباء والتدفئة ومختلف الصناعات.

ـ متى يصبح غير مستدام :

تعتمد عملية إنتاج الهيدروجين الأصفر على الضوء كمصدر للطاقة. لذلك؛ فألواح الطاقة الشمسية هي الخيار الأمثل؛ للحصول على هيدروجين أصفر مستدام. وتلك ميزة مهمة للبلاد والمناطق الغنية بأشعة الشمس والتي يمكن استغلالها في مشاريع ضخمة كهذه  لكن، في حال الاعتماد على مصادر الطاقة غير المتجددة مثل الوقود الأحفوري لإتمام عملية التحليل الضوئي للماء اللازمة لإنتاج الهيدروجين الأصفر. في هذه الحالة، يصبح غير مستدام.

هناك بعض التحديات أمام مشاريع الهيدروجين الأصفر أيضا، مثل التكاليف الأولية والحاجة إلى الكفاءة وتطوير البنية التحتية. مع ذلك؛ فهو من المشاريع التي من شأنها أن تساهم في تحقيق أهداف التنمية المستدامة وتوفير بدائل فعالة للطاقة المتجددة .

. مشروع ضخم لإنتاج الهيدروجين الأخضر بتكلفة 7 مليارات يورو بين مصر وفرنسا :  

أعلنت وزارة النقل  أن مصر وفرنسا وقعتا اتفاقية بقيمة 7 مليارات يورو (7.68 مليار دولار) لتمويل وتشغيل منشأة لإنتاج الهيدروجين الأخضر. تم توقيع الاتفاقية خلال زيارة الرئيس الفرنسي إيمانويل ماكرون لمصر.

وجاء في البيان أنه تم "توقيع اتفاقية تعاون لتطوير، وتمويل، وبناء، وتشغيل محطة متكاملة لإنتاج الهيدروجين الأخضر ومشتقاته، تشمل الأمونيا الخضراء، في محيط منطقة رأس شقي.. وتبلغ التكلفة الاستثمارية الإجمالية لمراحل المشروع الثلاث 7 مليارات يورو للوصول لإجمالي إنتاج مليون طن سنويا".

ـ تفاصيل الاتفاقية وأطرافها :

شهد مراسم التوقيع كل من الفريق مهندس كامل الوزير نائب رئيس مجلس الوزراء للتنمية الصناعية ووزير الصناعة والنقل، والدكتور محمود عصمت وزير الكهرباء والطاقة المتجددة، وإيريك لومبارد وزير الاقتصاد والمالية والسيادة الصناعية والرقمية الفرنسي.

وتم التوقيع بين كل من الهيئة العامة لموانئ البحر الأحمر وهيئة الطاقة الجديدة والمتجددة من الجانب المصري، وتحالف الوقود الأخضر المكون من شركتي EDF Renewables  الفرنسية وZero Waste المصرية ـ الإماراتية.

سيضخ التحالف استثمارات مباشرة بقيمة 2 مليار يورو لتمويل المرحلة الأولى من المشروع، على أن تصل الاستثمارات الإجمالية إلى 7 مليارات يورو عند اكتمال المراحل الثلاث. وسيشمل المشروع إنشاء محطات لتوليد الطاقة المتجددة على مساحة 368 كيلومترا مربعا، وإنشاء مصنع على مساحة 1.2 مليون متر مربع، بالإضافة إلى وحدة لتحلية مياه البحر ورصيف بحري بطول 400 متر.

ـ أهداف المشروع ومراحل التنفيذ :

أكد الفريق كامل الوزير أن المشروع يهدف إلى إنتاج مليون طن سنويا من الأمونيا الخضراء على ثلاث مراحل، حيث من المقرر أن تبدأ المرحلة الأولى في عام 2029، وسيسهم المشروع في دعم استراتيجية الدولة لتوطين صناعة الوقود الأخضر وتوفير وقود نظيف لتموين السفن بالإضافة إلى التصدير للأسواق العالمية.

ـ مميزات المشروع :

يتميز هذا المشروع بعدة خصائص فريدة، حيث لا يتحمل الجانب المصري أي التزامات مالية أو لوجستية، كما أنه لا يعتمد على البنية التحتية الحكومية لنقل الطاقة، ويعد المشروع من المبادرات النادرة التي ينفذها القطاع الخاص بالكامل، ويتطلب استثمارات طويلة الأجل تصل إلى 50 عاما لاسترداد التكاليف .. وسيسهم المشروع في تعزيز مكانة مصر كمركز إقليمي للطاقة النظيفة، والوفاء بالتزاماتها الدولية في مجال مكافحة التغير المناخي، كما سيوفر وقودا نظيفا للسفن المارة بقناة السويس، ويساعد في تقليل الاعتماد على الوقود التقليدي ..

ـ الآثار الاقتصادية والاجتماعية :

سيحقق المشروع عوائد اقتصادية كبيرة لمصر تشمل رسوم الخدمات والتراخيص ومقابل الانتفاع بالأراضي، بالإضافة إلى الضرائب ورسوم التصدير التي ستُدفع بالدولار، كما سيوفر آلاف فرص العمل للمصريين، مع تدريب وتأهيل العمالة المحلية لتمثيل 95% من القوى العاملة في المشروع .

ـ الهيدروجين الأخضر والصناعة المستدامة الريادة للامارات ..

تسعى دولة الإمارات العربية المتحدة إلى تحقيق الريادة العالمية في مجال الهيدروجين الأخضر كمصدر طاقة نظيف، من خلال استراتيجيتها الوطنية للهيدروجين التي تهدف إلى تقليل الانبعاثات وتعزيز الصناعات المحلية منخفضة الانبعاثات لتحقيق الحياد المناخي بحلول 2050.

وتعمل هذه الاستراتيجية على تطوير قدرات دولة الإمارات في إنتاج الهيدروجين الأخضر من خلال تعزيز سلاسل الإمداد، وتحفيز السوق المحلي، وتعزيز التعاون الإقليمي لخلق سوق إقليمي لهيدروجين منخفض الكربون.

ـ الأهداف والخطط :

وتسعى الإمارات لتحقيق هدف استراتيجي يتمثل في أن تكون دولة رائدة في إنتاج الهيدروجين منخفض الانبعاثات بحلول 2031، وذلك من خلال تطوير تقنيات جديدة وإنشاء "واحات هيدروجين" لتسريع نمو هذه الصناعة، بالإضافة إلى إنشاء مركز متخصص للبحث والتطوير في قطاع الهيدروجين.

ومن المتوقع أن تساهم الاستراتيجية في تحفيز السوق المحلي، وتعزيز التعاون الإقليمي لخلق سوق لهيدروجين إقليمي وزيادة الاستثمارات في البحث والتطوير من أجل تحسين الكفاءة وتقليل التكاليف في إنتاج الهيدروجين والنقل واستخدامه

وتستهدف الإمارات إنتاج حوالي 1.4 مليون طن متري سنويا من الهيدروجين منخفض الانبعاثات بحلول 2031، بما يشمل 1 مليون طن من الهيدروجين الأخضر و0.4 مليون طن من الهيدروجين الأزرق، كما تهدف إلى زيادة الإنتاج إلى 7.5 مليون طن بحلول 2040، وصولاً إلى 15 مليون طن سنويًا بحلول 2050.

وبحسب استراتيجية الإمارات، يتوقع أن يكون الطلب المحلي على الهيدروجين منخفض الكربون في حدود 2.7 مليون طن سنويا بحلول عام 2031. وتعتبر الاستراتيجية الوطنية للهيدروجين جزءا من التزام الإمارات بخفض الانبعاثات في القطاعات الرئيسية مثل النقل والصناعة الثقيلة.  وبحلول 2031، يتوقع أن تسهم الاستراتيجية في خفض الانبعاثات في القطاعات الكثيفة الانبعاثات بنسبة تصل إلى 25%، على أن تحقق الدولة الحياد الكربوني التام بحلول 2050.

 وتعتبر دولة الإمارات من أوائل الدول في الشرق الأوسط التي تستثمر في إنتاج الهيدروجين الأخضر، حيث تم إطلاق مشاريع مبتكرة، مثل أول محطة لإنتاج الهيدروجين الأخضر في المنطقة ضمن مجمع محمد بن راشد آل مكتوم للطاقة الشمسية.

و يعد  إنتاج الهيدروجين الأخضر خطوة رئيسية نحو تعزيز مكانة الإمارات في قطاع الطاقة المتجددة، ولكن يواجه هذا المجال تحديات، مثل تكلفة تخزين الهيدروجين وصعوبة نقله بسبب خفة وزنه، ما يستدعي تقنيات متطورة لتخزينه عند درجات حرارة منخفضة جدا. ومع ذلك، تمتلك الإمارات العديد من المزايا الطبيعية والبنية التحتية التي تجعلها واحدة من الدول الرائدة في إنتاج الهيدروجين منخفض الانبعاثات.

وتسعى الإمارات لأن تصبح أحد أكبر مصدري الهيدروجين في العالم، حيث تهدف إلى الاستحواذ على 25% من سوق الهيدروجين العالمي بحلول 2030.

ولتحقيق هذا الهدف، تستثمر الإمارات في العديد من المشاريع الدولية، مثل بناء محطات إنتاج الهيدروجين الأخضر في اليابان وكوريا الجنوبية وألمانيا والهند. كما تعمل شركة "مصدر" على تطوير مشاريع استراتيجية لزيادة قدرة الإمارات الإنتاجية من الهيدروجين الأخضر، حيث تسعى لتحقيق هدف إنتاج مليون طن من الهيدروجين الأخضر بحلول عام 2030. وتم توقيع العديد من الاتفاقيات الاستراتيجية مع شركات عالمية لتوسيع مشاريع الهيدروجين الأخضر ودعم الابتكار في هذا المجال.