مراكز الطاقة الهيدروجينية الجديدة في الولايات المتحدة: ما يجب معرفته

تراهن إدارة بايدن على الهيدروجين لتزويد البلاد بالطاقة، وخلق وظائف جيدة الأجر، وخفض الانبعاثات المسببة للاحتباس الحراري. وفي الشهر الماضي، أعلن الرئيس أنه سيتم استثمار 7 مليارات دولار في هذا المشروع إنشاء سبعة مراكز إقليمية لإنتاج الهيدروجين في جميع أنحاء الولايات المتحدة، ووعدوا بالعمل مع النقابات والمناطق المحرومة حتى “تتقاسم جميع المجتمعات فوائد التحول إلى الطاقة النظيفة”.

لماذا الهيدروجين؟ انها واحدة العناصر الأكثر وفرة في الكون، ولها أعلى طاقة لكل كتلة مقارنة بأنواع الوقود الأخرى. فيما يلي الأشياء الأساسية التي يجب معرفتها بينما تشرع الولايات المتحدة في بذل جهد بمليارات الدولارات للحد من انبعاثات الغازات الدفيئة من خلال تطوير الهيدروجين كمصدر للطاقة.

استثمار إدارة بايدن في مركز الهيدروجين

أعلن البيت الأبيض عن الاستثمار الرئيسي، الممول بقانون البنية التحتية الذي أقره الحزبان الجمهوري والديمقراطي، في 13 أكتوبر/تشرين الأول. وتقترح الخطة سبعة مراكز إقليمية، واحدة في كل من وسط المحيط الأطلسي، وأبالاشيا، وكاليفورنيا، وساحل الخليج، وهارتلاند، وشمال غرب المحيط الهادئ، والغرب الأوسط. وبمجرد إنشاء المراكز وتشغيلها، فإنها ستخفض الانبعاثات بمقدار 25 مليون طن متري من ثاني أكسيد الكربون كل عام، وفقًا للبيت الأبيض. وهذا يعادل الانبعاثات الصادرة عن أكثر من 5 ملايين مركبة تعمل بالغاز.

آرون فيفر، المدير التنفيذي لـ منظمة أبحاث الطاقة JCDREAMوقال إن العديد من المحاور الإقليمية ستعيد توظيف البنية التحتية الحالية للنفط والغاز. ومن المرجح أن تكون هذه المراكز عبارة عن مزيج من مرافق الوقود الأحفوري القديمة والمباني الجديدة التي ستضم مصانع التحليل الكهربائي.

وقال لـ Earther: “إنها تأخذ منشآت الفحم التي كان من الممكن أن يتم إيقافها عن الخدمة بغض النظر عن مركز الهيدروجين”. “بدلاً من مجرد ترك ذلك كمنشأة فارغة وفقدان الوظائف، نأمل في تحويل ذلك إلى وظائف الطاقة النظيفة من خلال الاستفادة من بعض البنية التحتية الموجودة في تلك الأماكن.”

كيف سينتج الهيدروجين “طاقة نظيفة”

الهيدروجين هو غاز شديد الاشتعال. عندما يتم حرقه من خلال خلية وقود، فإنه لا ينتج منتجات ثانوية ضارة – بل ينتج الماء – ومن هنا فكرة أن الهيدروجين هو مصدر طاقة “نظيف” (المزيد عن هذا الادعاء بعد قليل). لتوليد الطاقة، يتم تغذية الهيدروجين في خلية الوقود، التي تفصله إلى بروتونات وإلكترونات. تدخل الإلكترونات إلى دائرة داخلية، مما يؤدي إلى توليد الكهرباء. تستمر البروتونات في إنتاج الماء والحرارة.

غالبًا ما توصف طاقة الهيدروجين بأنها متعددة الألوان. على سبيل المثال، يتم إنتاج ما يسمى بالهيدروجين الأزرق من الغاز الطبيعي عبر عملية تسمى الإصلاح البخاري. تُستخدم تقنية احتجاز الكربون ومراقبته للتخفيف من الانبعاثات الناتجة عن هذه الطريقة، وفقًا لما ذكره أ بيان حقائق من الشبكة الوطنية. يحتوي هذا على انبعاثات كربون أقل من طرق الهيدروجين الأخرى ولكن ينتج غاز الميثان. يأتي الهيدروجين الوردي من الطاقة النووية، ويتم إنتاج الهيدروجين الأسود من الفحم الأسود.

ويشار إلى أن أنظف شكل من الهيدروجين هو الهيدروجين الأخضر. لا يتم إنتاج ذلك فقط عن طريق معالجة الهيدروجين من خلال خلايا الوقود، ولكن الكهرباء المستخدمة لتشغيل العملية يجب أن تأتي من الطاقة المتجددة أيضًا.

وقال فيفر: “إذا كنت تستخدم الهيدروجين الإلكتروليتي، فيمكنك تسميته بالهيدروجين الأخضر، ولكن إذا لم يتم تنظيف شبكة الطاقة الخاصة بك بشكل جيد، فإن هذا الهيدروجين ليس أخضر”.

ويتمثل التحدي في ضمان أن تنتج هذه المراكز في نهاية المطاف الهيدروجين الأخضر بشكل أساسي. ويرتبط نحو ثلثي استثمارات المشروع بالهيدروجين الأخضر. وقال فيفر: “ما نحاول التركيز عليه في النهاية هو البصمة الكربونية الفعلية وانبعاثات ثاني أكسيد الكربون المرتبطة بدورة الحياة الكاملة لأي هيدروجين (ننتجه).”

لكن اثنين من المراكز، بما في ذلك المركز المقرر إنشاءه في ساحل الخليج، سيعتمدان بشكل أساسي على الهيدروجين الأزرق المصنوع من الغاز الطبيعي، “لخفض تكلفة الهيدروجين”، وفقًا للبيت الأبيض. وسيتعين على مرافق الإنتاج استخدام احتجاز الكربون لتعويض الانبعاثات المنتجة هناك. لكن التكنولوجيا من شركات احتجاز الكربون وتخزينه لم ترق إلى مستوى الوعد، وخاصة ليس على نطاق واسع.

يشعر منتقدو مراكز الهيدروجين بالقلق من وصف “الطاقة النظيفة”.

لقد تراجعت بعض مجموعات العدالة المناخية عن محاور الهيدروجين. وأعربت العديد من المنظمات عن خيبة أملها لأن الاستثمار حظي بدعم من شركتي النفط والغاز العملاقتين شيفرون وإكسون موبيل، حسبما ذكرت صحيفة دالاس مورنينج نيوز. ذكرت. وقالت سارة لوتز، المتحدثة باسم أصدقاء الأرض: “نحن بحاجة إلى تحول طموح بعيدًا عن الطاقة القذرة، وليس دعمًا آخر من دافعي الضرائب يمكّن شركات النفط الكبرى من إعادة تعبئة الوقود الأحفوري باعتباره ما يسمى بالطاقة النظيفة”. بي بي سي.

جزء آخر من المقاومة يأتي من حقيقة أن أكثر من 90٪ من الهيدروجين في الولايات المتحدة موجود مصنوعة من الغاز الطبيعي. باساف سين، مدير مشروع العدالة المناخية في معهد دراسات السياسات وعضو قيادي في تحالف العدالة المناخية، تشعر بالقلق من أن شركات النفط والغاز ستستخدم هذا للحفاظ على أهميتها.

وأضاف: “هذا هو عكس نوع سياسة الطاقة التي نحتاج إلى رؤيتها من الحكومة الأمريكية”. “نحن بحاجة إلى رؤية نهاية لدعم الوقود الأحفوري، بدلا من الاستثمار في ابتكار طرق جديدة لدعم صناعة الوقود الأحفوري.”

يعتمد الرد أيضًا على الانبعاثات المحتملة. وحذر سين من أنه إذا لم تتحرك المراكز نحو الهيدروجين الأخضر بالكامل تقريبًا، فقد يؤدي ذلك إلى زيادة انبعاثات غاز الميثان في البلاد. فهو يفضل أن يرى الاستثمارات في الطاقة الشمسية وطاقة الرياح كوسيلة لخلق فرص العمل، وخفض الانبعاثات، والتخلص التدريجي من الوقود الأحفوري. وقال: “من المنطقي إدخال تلك الطاقة المتجددة مباشرة في الشبكة أو استخدام الطاقة الزائدة لشحن البطاريات”.

هل تريد المزيد من قصص المناخ والبيئة؟ تحقق من أدلة Earther إلى إزالة الكربون من منزلك, -التخلص من الوقود الأحفوري, تعبئة حقيبة الذهاب للكوارث، و التغلب على الرهبة المناخية. ولا تفوت تغطيتنا للأحدث تقرير وكالة الطاقة الدولية عن الطاقة النظيفة، المستقبل من إزالة ثاني أكسيد الكربون، و ال النباتات الغازية يجب عليك تمزيقها إلى أشلاء.