قام باحثو هارفارد مؤخرًا بإثارة الشكوك حول الجدوى الاقتصادية للهيدروجين الأخضر، وهو وقود يُنظر إليه غالبًا على أنه مفتاح لتحقيق مستقبل منخفض الكربون. وفقًا لدراسة جديدة أجراها أستاذ العلوم والهندسة البيئية في هارفارد، دانيال شراج، وزميلته في ما بعد الدكتوراه، روكسانا شافيي، التي نُشرت في جول في 8 أكتوبر 2024، تبقى التكاليف المرتبطة بالهيدروجين الأخضر – وبشكل خاص تخزينه وتوزيعه – مرتفعة بشكل كبير. هذا يتحدى الفكرة القائلة بأن الهيدروجين الأخضر سيصبح قريبًا بديلاً تنافسيًا للوقود الأحفوري.
لماذا الهيدروجين الأخضر مكلف جدًا؟
بينما يُتوقع أن تنخفض تكلفة إنتاج الهيدروجين الأخضر مع تحسن اقتصاديات الحجم، تسلط الدراسة الضوء على قضية حاسمة غالبًا ما يتم تجاهلها: التكاليف العالية للتخزين والتوزيع. يعتبر الهيدروجين مادة معقدة جدًا للتخزين والنقل بسبب كثافتها المنخفضة ونزعتها للتسرب. إن البنية التحتية اللازمة للتعامل مع الهيدروجين بأمان ترفع من التكاليف الإجمالية، مما يجعلها أقل تنافسية مقارنةً بحلول إزالة الكربون الأخرى، مثل التقاط ثاني أكسيد الكربون مباشرة من الهواء.
تجد أبحاث شراج وشافيي أنه على الرغم من الآمال بشأن خفض تكاليف الإنتاج، فإن سلسلة الإمداد الكاملة للهيدروجين الأخضر ستبقي تكاليف تقليل الكربون بين 500 و 1250 دولارًا للطن من ثاني أكسيد الكربون، اعتمادًا على القطاع. وهذا أكثر تكلفة بكثير من العديد من تقنيات تقليل الكربون الأخرى. في بعض القطاعات، مثل إنتاج الأمونيا، حيث يُستخدم الهيدروجين بالفعل، قد يوفر الهيدروجين الأخضر بعض الفوائد. لكن بالنسبة لتطبيقات أوسع، وبشكل خاص في النقل والصناعة الثقيلة، فهو لا يزال غير قابل للتحقيق اقتصاديًا.
الجدل والنقد
يجادل مؤيدو الهيدروجين الأخضر بأنه مع تطور التكنولوجيا، يمكن أن تقلل الابتكارات في التخزين من التكاليف. ومع ذلك، يحذر شراج وشافيي من أن تخزين الهيدروجين وتوزيعه هما تقنيتان متطورتان بالفعل مع مساحة قليلة لتحسينات الكفاءة، كما هو الحال في تقنيات الطاقة المتجددة مثل الطاقة الشمسية وطاقة الرياح. تشير الورقة إلى أن الدور المحتمل للهيدروجين الأخضر في إزالة الكربون قد تم المبالغة فيه، وهو موقف قد يواجه مقاومة من الصناعات والحكومات التي تستثمر بكثافة في الهيدروجين.
بالإضافة إلى ذلك، يجادل البعض بأن الابتكار والاستثمار في بنية الهيدروجين التحتية يمكن أن يفتحا مجال تخفيض التكاليف، كما هو واضح من التقدم السريع في الطاقة المتجددة. ومع ذلك، يؤكد فريق هارفارد على الحاجة إلى استراتيجيات أوسع لا تعتمد فقط على الهيدروجين لإزالة الكربون من قطاعات مثل الصناعة الثقيلة والنقل.
الجوانب الإيجابية وآفاق المستقبل
على الرغم من هذه التحديات السعرية، لا يزال الهيدروجين الأخضر يحمل وعدًا، خاصةً للقطاعات التي يصعب إزالة كربونها من خلال الكهرباء، مثل النقل الثقيل وإنتاج الصلب. إن قدرته على تخزين الطاقة المتجددة الزائدة، مما قد يجعلها بمثابة احتياطي خلال فترات انخفاض إنتاج الطاقة المتجددة، يجعل منه لاعبًا قيمًا في مستقبل مشهد الطاقة.
يمكن أن تقلل الابتكارات في تكنولوجيا تخزين وتوزيع الهيدروجين من التكاليف مع مرور الوقت، لكن حتى يحدث ذلك، تظل جدوى الهيدروجين الأخضر على نطاق واسع محل تساؤل. توصي مؤلفو الدراسة بمواصلة الاستثمار في مجموعة متنوعة من تقنيات الطاقة المتجددة بدلاً من التركيز فقط على الهيدروجين الأخضر.
روابط مقترحة لمزيد من الاستكشاف:
- الهيدروجين الأخضر ودوره في إزالة الكربون
- الدراسة الكاملة لهارفارد حول تكاليف الهيدروجين الأخضر
- كيف يقارن الهيدروجين الأخضر بتقنيات تقليل الكربون الأخرى
في الختام، بينما يعتبر الهيدروجين الأخضر احتمالًا مثيرًا في المعركة ضد تغير المناخ، فإن حواجزها الاقتصادية الحالية تعني أنها قد لا تكون الحل الشامل الذي يأمل فيه الكثيرون. سيكون تنويع الاستثمار في مجموعة من التقنيات أمرًا أساسيًا لبناء مستقبل مستدام منخفض الكربون.