يضع فيما بايلوت ويلز الأساس لإنتاج طاقة الهيدروجين

أعلن أحد مطوري تكنولوجيا إنتاج الهيدروجين “الأبيض” يوم الثلاثاء أنه أكمل بئرين تجريبيين في كيبيك، وهي خطوة يمكن أن تعزز إنتاج الهيدروجين على نطاق واسع من التكوينات الصخرية تحت السطح.

يعد المشروع التجريبي في كيبيك هو أول نشر ميداني لتقنية الهيدروجين المعدني الهندسي (EMH) الخاصة بشركة Vema Hydrogen، ووفقًا للشركة، يعد تطورًا مهمًا في طريقها نحو الاستفادة من إمدادات الهيدروجين بحجم جيجاوات والتي يمكنها جذب الصناعات ذات القيمة العالية وتشغيلها، ودعم النمو الإقليمي، وإعادة تحديد ما هو ممكن لإزالة الكربون في أمريكا الشمالية.

ويأتي استكمال الآبار التجريبية في أعقاب إعلان Vema في ديسمبر عن اتفاقية شراء وبيع الهيدروجين مع Verne، وهي شركة توفر حلول الطاقة والتبريد في الموقع لمراكز البيانات. ومن خلال هذه الاتفاقية، ستستفيد شركة Verne من الهيدروجين النظيف الخاص بشركة Vema لتوفير طاقة ميسورة التكلفة وموثوقة ومنخفضة الانبعاثات لعملاء مراكز البيانات الخاصة بها، مع بدء العمليات في وقت مبكر من عام 2028.

وقال ران ناراياناسامي، الرئيس التنفيذي لشركة MAX Power Mining، وهي شركة لاستكشاف الهيدروجين الطبيعي في ساسكاتشوان، كندا: “يعد الهيدروجين الطبيعي عنصرًا حاسمًا يظهر بسرعة كأول مصدر جديد للطاقة الأولية منذ عقود”.

وقال لـ TechNewsWorld: “يتم تصنيع كل الهيدروجين المستخدم اليوم، في بيئة الطلب المتزايد”. “ميزة الهيدروجين الطبيعي هي أنه أنظف وأكثر فعالية من حيث التكلفة. فهو يأتي مباشرة من تحت السطح.”

ويعتمد الوعد الأوسع لنهج فيما على كيفية مقارنة الهيدروجين الطبيعي بطرق الإنتاج الحالية.

ليس كل H متساويًا

وأوضح بيير ليفين، الرئيس التنفيذي لشركة Vema، أن الهيدروجين هو المصدر الوحيد للطاقة الذي يطلق الماء ولا يطلق ثاني أكسيد الكربون عند حرقه. وقال لـ TechNewsWorld: “إذا كنت تريد إزالة الكربون بشكل جدي، فأنت بحاجة إلى الكثير من الهيدروجين”.

وتابع: «نحن بحاجة إلى مليارات الأطنان من الهيدروجين سنويًا، والطريقة الوحيدة للقيام بذلك على نطاق واسع هي إنتاج الهيدروجين من الصخور، لأن جميع الخيارات الأخرى إما ليست صديقة للبيئة، مثل الهيدروجين الرمادي أو الأزرق، أو باهظة الثمن مثل الهيدروجين الأخضر».

ويمتد إنتاج الهيدروجين عبر طيف ألوان، من الأسود والبني المصنوع من الفحم، إلى الرمادي والأزرق من الغاز الطبيعي، إلى الأخضر الناتج عن التحليل الكهربائي للمياه بالطاقة المتجددة، إلى الأبيض المستخرج من الرواسب الجيولوجية تحت السطح. هناك أيضًا اللون الفيروزي، الذي يتم إنتاجه عن طريق الانحلال الحراري للميثان؛ الوردي، والأرجواني، والأحمر، ويتم إنتاجها عبر عمليات تعمل بالطاقة النووية؛ والأصفر، يتم إنتاجه عن طريق التحليل الكهربائي الذي يعمل بالشبكة.

قال ناراياناسامي: “ليس كل الهيدروجين متساويًا”. “يتم تصنيع 99% من الهيدروجين كطاقة تنبعث منها انبعاثات يتم إنتاجها من خلال الوقود الأحفوري. وواحد بالمائة من الهيدروجين “أخضر” ولكنه يتطلب تقنيات باهظة الثمن ويعتمد على طاقة الرياح والطاقة الشمسية.”

وتابع: “الهيدروجين الطبيعي هو الشكل الأنظف”. “إنه منخفض التكلفة، والمنتج النهائي تحت أقدامنا مباشرة. وبما أن الهيدروجين الطبيعي موجود في شكل منتج نهائي تحت الأرض، يتم التخلص من العمليات التكنولوجية المكلفة التي ينطوي عليها الهيدروجين المصنع من هذه العملية.”

ويقدر ليفين أن إنتاج كيلوغرام من الهيدروجين سيكلف فيما أقل من دولار واحد. “لماذا هذا الرقم مهم؟” سأل. “لأنه إذا تمكنا من الإنتاج بهذا السعر، فيمكننا التنافس مع الوقود الأحفوري وجني الكثير من المال”.

صفقة كبيرة للكوكب

ويتفق روب إنديرل، الرئيس والمحلل الرئيسي في مجموعة إنديرل، وهي شركة خدمات استشارية في بيند بولاية أوريغون، على أن تكاليف المعدات والطاقة اللازمة لتصنيع الهيدروجين يمكن أن تكون مرتفعة. وقال لـ TechNewsWorld: “إن استخراج الهيدروجين أقل تكلفة وأكثر مراعاة للبيئة من تصنيعه”.

واعترف قائلا: “مع وجود ما يكفي من الطاقة الخضراء – الطاقة الشمسية وطاقة الرياح والطاقة الحرارية الأرضية والطاقة الذرية – يمكنك تصنيع الهيدروجين على نحو مستدام، ولكن تكلفة الأجهزة الأولية ستكون مفرطة”.

وأضاف مارك إن. فينا، الرئيس والمحلل الرئيسي في شركة SmartTech Research، وهي شركة استشارية تكنولوجية في لاس فيغاس: “إذا كان باستطاعة السطح السفلي توفير تدفق ثابت للهيدروجين، فإنك بذلك تتخطى فاتورة الكهرباء الضخمة وتحول الهيدروجين إلى شيء أقرب إلى احتياطي الوقود من منتج مصنع”.

وقال لـ TechNewsWorld: “تهدف الآبار التجريبية التابعة لشركة Vema في كيبيك إلى إثبات هذه الفكرة على نطاق واسع من خلال إنتاج الهيدروجين الأساسي من التكوينات الصخرية، وليس من المصنع”. “قد يكون هذا أمرًا كبيرًا بالنسبة للكوكب.”

وأوضح أن معظم الهيدروجين اليوم يأتي من المسارات القائمة على الحفريات مثل إصلاح غاز الميثان بالبخار، وهو أمر رخيص ولكنه كثيف الكربون ما لم يتم احتجاز ثاني أكسيد الكربون؛ وحتى ذلك الحين، لا تزال تعتمد على سلاسل توريد الغاز.

وتابع: “يمكن أن يكون التحليل الكهربائي منخفض الكربون، لكن الاقتصاد يتأرجح بشدة مع أسعار الطاقة والنفقات الرأسمالية للمحلل الكهربائي، وهذا هو السبب في أن التوسع يظل مقيدًا في العديد من الأسواق”.

وأضاف: “يحاول الهيدروجين الجيولوجي قلب النموذج، من خلال الحصول على الهيدروجين المولد والمخزن في القشرة الأرضية، مما قد يؤدي إلى خفض التكلفة مع الحفاظ على استقرار العرض”.

تحديات التعدين

وأشارت فينا إلى أن التحديات التي يواجهها عمال مناجم الهيدروجين ليست تافهة. وقال: “عليك أن تجده، ثم عليك أن تثبت أنه يتدفق باستمرار، وهو الفرق بين المشروع العلمي وأعمال الطاقة”.

وتابع: “إن عدم اليقين تحت السطح أمر حقيقي، بما في ذلك سلوك الخزان المتغير والحاجة إلى إدارة المخاطر مثل تأثيرات المياه والزلازل الناجمة عن العمليات الصناعية”.

وأضاف: “تفتقر الصناعة أيضًا إلى معايير ناضجة للاستكشاف والقياس والتصنيف، لذلك يكتب كل طيار جزءًا من قواعد اللعبة”. قد يكون نقل الهيدروجين مشكلة أيضًا. وأشار ريك بنتلي، الرئيس التنفيذي لشركة HydroHash، وهي شركة تعدين عملات مشفرة تركز على الطاقة النظيفة والعمليات عالية الكفاءة، في ألبوكيرك بولاية نيو مكسيكو: “يأتي الهيدروجين مصحوبًا بالتحدي المتمثل في كونه خفيفًا للغاية”.

وقال لـ TechNewsWorld: “إنه مجرد بروتون واحد وإلكترون واحد، وهو أخف عنصر في الجدول الدوري”. “في الحالة الغازية، لا توجد كتلة كبيرة في الخزان. وفي الحالة السائلة، تكون كثافة الطاقة لكل وزن مرتفعة بشكل معقول، لكن كثافة الطاقة لكل حجم لا تزال ضعيفة مقارنة بالغازات الطبيعية أو غازات البروبان، في صورتها السائلة، مع جزيئات الكربون الثقيلة نسبيًا.”

وأضاف بنتلي أنه يجب تبريد غاز الهيدروجين إلى ما دون درجة الحرارة التي يسيل فيها البروبان أو الغاز الطبيعي ليدخل في الحالة السائلة. وقال: “من الصعب حقاً تحقيق ذلك، ويخلق مشاكل متصاعدة، وجميع أنواع التحديات”.

أكثر من مجرد تجربة مناخية

وأشار إندرلي إلى أن التقديرات تشير إلى أن كمية الهيدروجين تحت الأرض تبلغ نحو تريليون طن، معظمها متجدد، ويتم إنتاجه عندما يتفاعل الماء مع أنواع معينة من الصخور الغنية بالحديد. وقال: “إن ما بين 1 إلى 2% فقط من هذا الهيدروجين يمكن أن يغطي جميع احتياجات العالم من الهيدروجين لمئات السنين”.

وأشار إلى أنه “مورد وفير للغاية، ومن المحتمل أن يكون صديقًا للبيئة للغاية إذا تمكنت من العثور عليه وإزالته ونقله – وهو أكثر خضرة بكثير من البتروكيماويات، التي يجب تكريرها ويمكن أن تسبب أضرارًا بيئية كبيرة في المحيطات، وعلى الأرض، وعند حرقها”.

وأضافت فينا: “كمحللة، أنا متفائلة للغاية بشأن هذا الموضوع”. “يفوز الهيدروجين عندما يحل مشكلة معينة، مثل الطاقة الثابتة في الشبكات المقيدة، أو الحرارة الصناعية، أو النسخ الاحتياطي النظيف الذي يتفوق على الديزل في كل من الانبعاثات والعمليات.”

وقال: “لقد أمضت الصناعة سنوات في الجدال حول ألوان الهيدروجين، ولكن المرحلة التالية تدور حول أشياء مملة مثل وقت التشغيل، وتكلفة التسليم، والتصاريح”. “إذا كان الهيدروجين الجيولوجي يوفر إمدادًا أساسيًا ثابتًا، فقد تكون قصة الهيدروجين النادرة التي تبدو وكأنها بنية تحتية للطاقة أكثر من كونها تجربة مناخية.”