إنتاج الهيدروجين.. وفرة في المملكة تقود العالم في هذا المجال

وتواصل المملكة تحقيق أهدافها في قطاع الطاقة النظيفة، تلك الأهداف الطموحة التي تأخذها على العديد من المستويات المختلفة، وتترجم ذلك في العديد من المشاريع وتوقيع الشراكات والاتفاقيات.
ومن تلك المجالات المهمة، إنتاجها واستغلالها الذي يشكل مصدراً أساسياً للطاقة، ويحمل فرصاً كبيرة وواعدة في المستقبل خلال العقود المقبلة.

إنتاج الهيدروجين في المملكة العربية السعودية

ومن أهم مميزات المملكة في هذا المجال أنها تتمتع بوفرة في المصادر، بالإضافة إلى المقومات اللازمة لقيادة العالم في هذا المجال.
وتهدف المملكة إلى تحويل 50% من مصادر الطاقة إلى متجددة وتقليل الانبعاثات، مما يجعل السعودية رائدة عالمياً في مجال إنتاج الهيدروجين.

مشروع نيوم الأخضر

ويهدف مشروع نيوم للهيدروجين الأخضر، المقرر إنشاؤه في مدينة «أوكساجون» في «نيوم»، إلى بناء أكبر مصنع لإنتاج الهيدروجين الهيدروجيني الخالي من الكربون.
ويستخدم المشروع تقنيات عالمية أثبتت فائدتها في هذا المجال، ومن خلال اعتماد أحدث الطرق المبتكرة لتوفير قدرة إنتاجية موحدة تبلغ حوالي 4 جيجاواط من الطاقة الشمسية وطاقة الرياح، والتي بدورها ستستخدم لإنتاج ما يصل إلى 600 طن متري. يومياً من الهيدروجين الخالي من الكربون في نهاية عام 2026.

مشاريع الهيدروجين في المملكة

وقعت “نيوم” شراكة مع شركتي “إير برودكتس” و”أكوا باور” الأميركيتين بقيمة 5 مليارات دولار، لبناء منشأة لإنتاج الهيدروجين الأخضر في نيوم.
وفي أوائل مارس 2021، أعلنت أرامكو عن اتفاقية تعاون مع شركة هيونداي لإنتاج الهيدروجين الأزرق.
بتاريخ 11 مارس 2021م، وقع صاحب السمو المالكي صاحب السمو الأمير عبد العزيز بن سلمان بن عبد العزيز وزير الطاقة ووزير شؤون الاقتصاد والطاقة الاتحادي في ألمانيا الاتحادية بيتر ألتمير مذكرة تفاهم بين المملكة العربية السعودية وجمهورية ألمانيا الاتحادية. الجانب الألماني بشأن إنتاج واستغلال الهيدروجين.
وفي نوفمبر 2022م، تم التوقيع على مذكرة تفاهم لتشغيل معدات الخدمات الأرضية الهيدروجينية في مطار الملك فهد الدولي بالدمام؛ دفع حركة الهيدروجين في المملكة، ضمن المبادرة السعودية الخضراء، ووفقاً لرؤية المملكة 2030.
وفي مايو 2023م، أعلنت شركة “نيوم ​​الخضراء” في المملكة عن الانتهاء من مرحلة الإغلاق المالي لمشروع إنشاء أكبر مصنع لإنتاج الهيدروجين الأخضر في العالم باستثمارات إجمالية قدرها 8.4 مليار دولار.
وفي سبتمبر 2023، وقعت المملكة والولايات المتحدة الأمريكية مذكرة تفاهم لإنشاء ممر عبور أخضر مشترك، يساهم في تسهيل نقل الكهرباء المتجددة والهيدروجين النظيف عبر الكابلات وخطوط الأنابيب، وكذلك إنشاء السكك الحديدية.
وفي نوفمبر 2023م، أطلقت الهيئة العامة للنقل، بالرياض، أول شاحنة هيدروجين في ملقا بشكل تجريبي، في خطوة تعكس التزام الهيئة بتحقيق الأهداف.
وفي أغسطس 2024م، أعلنت جامعة الملك عبد الله للعلوم والتقنية “كاوست” عن شراكة مع نيوم لدعم خطط التحول نحو الاقتصاد الأخضر من خلال تطوير تقنيات إنتاج الهيدروجين والوقود المستدام في المملكة من خلال ثلاثة مشاريع استراتيجية بحثية تطبيقية متقدمة.
وفي أكتوبر 2024م دشنت الهيئة العامة للمواصلات مرحلة الإطلاق التجريبي للسيارة الهيدروجينية في نشاط سيارات الأجرة الخاصة لأول مرة في المملكة.
وفي نوفمبر 2024م، أعلنت وزارة الطاقة انضمام المملكة إلى مبادرة الشراكة الدولية لتعزيز اقتصاد خلايا الهيدروجين والوقود (iPhe.

استخدامات الهيدروجين

حوالي 99% من الهيدروجين الصناعي يسمى الهيدروجين “الرمادي”، وهو مشتق بشكل رئيسي من الغاز الطبيعي، مما يؤدي إلى كميات كبيرة من ثاني أكسيد الكربون (تسعة أجزاء من ثاني أكسيد الكربون لكل جزء من الهيدروجين).
إن إنتاج الهيدروجين الأزرق الأكثر ودية يتطلب احتجاز ثاني أكسيد الكربون والتخلص منه، مثل حبسه في أعماق الأرض، أو استخدامه بطريقة مفيدة كما هو الحال في استخراج النفط المتقدم.

إنتاج الهيدروجين الأخضر

يتم إنتاج الهيدروجين الأخضر عن طريق التحليل الكهربائي، وهي عملية فصل الماء إلى هيدروجين وأكسجين، وعندما تأتي الكهرباء المستخدمة في العملية من مصادر متجددة، مثل طاقة الرياح أو الطاقة الشمسية، فإن النتيجة هي هيدروجين خالٍ تمامًا من الكربون.
ويعتبر الهيدروجين الأخضر أنظف أنواع الهيدروجين “وهو أيضا أصفر ووردي قريب من الهيدروجين الأخضر”، لكنه الأغلى في الإنتاج إذ يبلغ سعر كيلوغرام واحد من الهيدروجين الأخضر نحو 6 دولارات.
يعتبر الهيدروجين الأخضر أغلى بمرتين إلى ثلاث مرات من الهيدروجين الأزرق، بحسب تقرير صادر عن الوكالة الدولية للطاقة المتجددة، لكن من المتوقع أن تنخفض التكلفة في السنوات المقبلة، مع تحسين تكنولوجيا التحليل الكهربائي، وتوسيع نطاق هذه التكنولوجيا لتشمل مستويات الإنتاج الصناعي.
فيما يتعلق بتخزين الهيدروجين الأخضر، فمن الصعب تخزينه ونقله بدون خط أنابيب، والآن في بعض الأماكن، مثل الولايات المتحدة، يعد الهيدروجين أغلى بكثير من أنواع الوقود الأخرى مثل الغاز الطبيعي.

تقليل تكلفة إنتاج الهيدروجين الأخضر

وفي عام 2020، أطلقت الأمم المتحدة مبادرة “سجين الهيدروجين الأخضر”، التي جمعت سبعة من أكبر مشاريع الهيدروجين الأخضر في العالم بهدف خفض تكلفة الإنتاج إلى أقل من دولارين للكيلوغرام الواحد، بحلول عام 2026.
ويشير تحليل حديث أيضًا إلى أن سعر دولارين للكيلوغرام سيكون نقطة تحول محتملة، مما يجعل الهيدروجين الأخضر وأنواع الوقود المشتقة منه قادرة على المنافسة في قطاعات متعددة، بما في ذلك إنتاج الصلب والأسمدة وتوليد الطاقة والصناعات الطويلة الأجل. -شحن المدى.
وتعد الصين حاليا أكبر منتج للهيدروجين بمعدل إنتاج يبلغ نحو 33 مليون طن سنويا، بينما تخطط الهند لإنتاج 5 ملايين طن سنويا بحلول عام 2030.

مناطق الاستفادة من الهيدروجين

يمكن استخدام الهيدروجين بطريقتين على نطاق واسع، حيث يمكن حرقه لتوليد الحرارة أو تغذيته في خلية وقود لتوليد الكهرباء، لذلك يمكن دعم العديد من التطبيقات بالهيدروجين الأخضر.
ومن بين التطبيقات التي يمكن أن يدعمها هذا الوقود؛ السيارات والشاحنات الكهربائية التي تعمل بخلايا الوقود الهيدروجيني، وسفن حاويات الأمونيا السائلة المصنوعة من الهيدروجين، والتي تعتبر أيضًا بديلاً موثوقًا للغاز الطبيعي للطهي والتدفئة في المنازل.
ويمكن استخدامه لتشغيل مصافي “الفولاذ الأخضر” التي تحرق الهيدروجين كمصدر للحرارة بدلا من الفحم، وأيضا للتوربينات الكهربائية التي تعمل بالهيدروجين، توليد الكهرباء في أوقات الذروة للمساعدة في تركيب شبكة الكهرباء.
يحتوي الهيدروجين على مجموعة متنوعة من التطبيقات ويمكن نشره في قطاعات مثل الصناعة والنقل (القطارات والطائرات والحافلات التي تعمل بخلايا وقود الهيدروجين).

مشاريع أرامكو والهيدروجين

تعتبر أرامكو السعودية رائدة في استخدام الهيدروجين كمصدر للطاقة. وفي عام 2019، افتتحت أرامكو وإير برودكتس أول محطة لتزويد الهيدروجين في المركز الفني الجديد لشركة إير برودكتس في وادي الظهران للتقنية بالمملكة العربية السعودية.
وتقوم المحطة التجريبية بتوفير وقود الهيدروجين المضغوط للغاية لأسطول أولي مكون من ست سيارات كهربائية من طراز تويوتا ميراي تعمل بخلايا وقود الهيدروجين.
وفي سبتمبر 2020م، أنتجت أرامكو ومعهد اقتصاديات الطاقة في اليابان – بالشراكة مع سابك – أول شحنة من الأمونيا الزرقاء وصدرتها من المملكة العربية السعودية إلى اليابان، وكانت هذه التجربة هي الأولى في العالم لسلسلة توريد الأمونيا الزرقاء .
وتعد التجربة إنجازا مهما لعدة مسارات لتحقيق اقتصاد إعادة تدوير الكربون.