لما الكلام يجي علي الطاقة المتجددة أو Renewable Energy فإحنا كلنا عارفين وعدي علينا الإتنين الكبار اللي في السوق .. الأهلي والزمالك بتوع البيزنس .. اللي هم الطاقة الشمسية Solar Energy وطاقة الرياح Wind Energy .. والحقيقة في رأيي الشخصي علي الأقل إن سبب شهرة الإتنين دول مش بس في مصر إنما في العالم كله إن أي حد مش لازم يكون مهندس إنما كان شاطر شوية في العلوم في إعدادي يقدر يستنتج هم الإتنين دول شغالين إزاي .. في الأولانية الشمس بتنزل علي لوح شبه الإزاز لونه أزرق بيشتغل زي ما ربنا خلق النباتات عشان يولد كهرباء وفي الثانية الهواء بيلفف تربينة شبه مروحة بيتكوا عشان الدينامو اللي فيها يولد كهرباء .. صحيح ده تبسيط أوفر للفكر الهندسي ورا التكنولوجيتين دول بس بشكل أو بأخر ده المنطق وراهم وزي ما قلتلك إنت مش محتاج يبقي معاك بكاليريوس هندسة عشان تفهم الفكرة وبناء عليه لما حكومة تحب تبان قدام شعبها إنها ماشية في سكة حماية البيئة بيبقي سهل علي الناس العادية إنها تقبل إن فلوسهم تروح تتصرف في مشاريع طاقة شمسية وطاقة رياح .. مش لإن التكنولوجيا بتاعتهم هي أحسن حاجة في الدنيا .. مش لإن دراسات الجدوي وتوقعات حساباتنا لتكلفة الكيلووات ساعة منهم أحسن من طرق تانية .. إنما لمجرد إننا فاهمين هم بيشتغلوا إزاي .. تعالي كده حكومة تقول لشعبها إحنا عايزين نعمل مشروع إنتاج كهرباء بالطاقة المتجددة بس باستخدام الهيدروجين وحتلاقي الناس بتهرش في شعرها زي ما يكون لأول مرة في حياتها تسمع إن ربنا خلق غاز إسمه الهيدروجين مع إنك كل يوم بتشرب مياه إنت حافظ إن تركيبها الكيميائي هو H2O.
سبب أساسي إن الناس العادية بتستغرب جداً إن الهيدورجين تقدر تستخدمه لإنتاج الطاقة إنك بتتكلم عن حاجة خلقها ربنا بس مبتعرفش تعيش سنجل .. زي ما فيه ناس كده مينفعش متبقاش في علاقة ومتقدرش تستحمل تعيش لوحدها فالهيدورجين كمان بيتفاعل مع طوب الأرض لمجرد إنه مبيعرفش يبقي لوحده .. بس لو بقي لوحده وعرفت تعزله حتلاقي نفسك قصاد كنز من كنوز الدنيا .. الهيدورجين بيستخدم في صناعات بالهبل من أول النشادر أو الأمونيا لحد الميثانول وحتي حديد التسليح بس عشان تنتجه فإنت يا ريس معندكش غير 3 طرق بحيث كل طريقة بتديك هيدورجين بنسبة نقاء معينة .. جري العرف في الشغلانة بتاعتنا إننا ندي للهيدروجين ألوان علي حسب درجة نقاءه بناء علي الطريقة اللي إنت عزلته بيها .. يعني إيه الكلام المجعلص ده؟
- أول طريقة هي التحليل الكهربي أو Electrolysis بإن حضرتك مشكوراً بتجيب شوية مياه تعدي عليهم تيار كهربي فبيفصل المياه من H2O لجزيء هيدورجين H2 وجزيء أكسجين O2 .. التيار الكهربي ده المفروض يعني إنك تجيبه من مصدر طاقة متجددة يعني مش منطق إنك تعمل مشروع طاقة متجددة لإنتاج الهيدورجين تقوم عشان تجيب التيار الكهربي اللي حتستخدمه تقوم حارقلك ألف لتر بنزين .. التيار الكهربي بيجي يا إما من محطة طاقة شمسية أو رياح وعشان كده الهيدورجين اللي بيطلع بطريقة Electrolysis بيتحط ليه اللون الأخضر وبيتقال عليه Green Hydrogen .. يبقي عيب الهيدورجين الأخضر ده إن إنتاجه غالي بحكم إنك عشان تعمله لازم تكعلك حبة حلوين في الأول ثمن محطة الطاقة الشمسية اللي حتاخد منها كهرباء بحيث حالياً يعني سعر الكيلوجرام هيدروجين أخضر بيوصل 9 دولار.
- تاني طريقة هي إعادة تشكيل الميثان Methane Reforming بإن حضرتك بتجيب الميثان اللي هو الغاز الطبيعي يعني تعدي عليها بخار سخن فيفصل CH4 اللي هو الغاز الطبيعي لجزيء هيدورجين H2 وجزيء ثاني أكسيد الكربون CO2 .. طبعاً إنت عشان تجيب بخار سخن فإنت غالباً حتجيبه من محطة إنتاج طاقة كهربية شغالة بالغاز الطبيعي يعني إنت عشان تنتج الهيدورجين ده بتحرق بنزين وعشان كده بندي للهيدورجين ده اللون الرمادي وبيتقال عليه Gray Hydrogen وده أرخص نوع هيدورجين في السوق ثمنه 1-1.25 دولار للكيلوجرام .. لو صعبان عليك البيئة ومش عايز تبوظها بالعادم بتاع الغاز الطبيعي اللي إنت بتحرقه عشان تجيب البخار فلو قدرت بطريقة ما إنك تاخد العادم ده تستخدمه في أي داهية تاخده بعيداً عن إنك تطلقه في الجو فساعتها الهيدورجين اللي إنت بتنتجه بيتقال عليه هيدورجين أزرق Blue Hydrogen وثمنه بيعلي سيكا بيبقي 1.5-3 دولار لكل كيلوجرام .. عايزك تعرف إن 95% من الهيدورجين اللي بيتم إنتاجه في أميركا مثلاً هو هيدروجين رمادي يعني إنت عشان تجيبه بتحرق بنزين.
- ثالث طريقة هي ما يسمي التحلل الغازي Gasification وده كان مشروع التخرج بتاعي إن حضرتك بتجيب الزبالة العضوية اللي بتتسمي Biomass تخلطها بشوية مياه صرف صحي وتسيبهم مع بعض يتخمروا حبة حلوين عشان يطلع في الأخر غاز بيتسمي بايوجاز Biogas هو نسخة مش نقية من الغاز الطبيعي يعني هو صحيح CH4 بس نسبة الهيدورجين فيه عالية شوية فبشوية تنقية كيميائية بتقدر تفصلهم عن بعض ويبقي عندك هيدورجين نقي.
واضح من الكلام إن السيناريو الوردي أو Best Case Condition هو إنك تنتج هيدروجين أخضر .. جميل .. عشان تنتجه فإنت عايز كذا حاجة تحصل .. عايز إن أساساً سعر إنتاج الكهرباء بالطاقة المتجددة سواء بالشمس أو الرياح يبقي رخيص جداً عشان يقللك تكلفة إنتاج الهيدورجين .. بعد كده حتصرف دم قلبك علي خطوط أنابيب عشان تنقلك الهيدورجين وعلي خزانات يتحط فيها وده بيخلي أكتر الناس تفاؤلاً تقول إنك مش حتشوف الهيدورجين لاعيب أساسي في تشكيلة الطاقة المتجددة في السوق إلا من أول سنة 2050 وعليك خير لما الشرط الأولاني يتحقق .. تبقي نقطة تفوق الهيدورجين علي الطاقة الشمسية وطاقة الرياح واللي بتخليه في حتة تانية خالص هي إنه عشان هو غاز فإنت تقدر تخزنه في خزانات ودي حاجة مش موجودة في الإتنين التانيين .. دلوقتي ربنا بيخلي الشمس تطلع الصبح وتغرب بليل فحضرتك يدوبك قدام كام ساعة تستفيد بيها من طاقة الشمس .. نفس الكلام علي الرياح عشان فيه أيام سرعة الرياح بتكون حرفياً بتخلي مزرعة التربينات مش جايبة همها .. الحل اللي ناس بتلجأله إنها تركب بطاريات ثمنها بيكون أغلي من تكلفة المحطة كلها بس الهيدروجين مش كده وتقدر تخزنه لسنين وسنين.
المصادر:
- مقالة بعنوان What is hydrogen, and cant it really become a climate change solution? نشرت في مجلة The Conversation و ده لينك المقالة الأصلية:
https://theconversation.com/what-is-hydrogen-and-can-it-really-become-a-climate-change-solution-204513
