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

تواصل المملكة تحقيق أهدافها في قطاع الطاقة النظيفة، تلك الأهداف الطموحة التي تتخذها على الكثير من الأصعدة المختلفة، مترجمة ذلك في العديد من المشروعات وتوقيع الشراكات والاتفاقيات.
ومن بين تلك المجالات المهمة، إنتاج واستغلال الهيدروجين الذي يشكل مصدرًا أساسيًا للطاقة، وتكمن فيه فرص كبيرة وواعدة على صعيد الاستثمارات في العقود المقبلة.

إنتاج الهيدروجين في السعودية

ومن أهم مميزات المملكة في هذا المجال، أن لديها وفرة في مصادر إنتاج الهيدروجين الأزرق والأخضر، إلى جانب المكونات اللازمة لقيادة العالم في هذا المجال.
وتستهدف المملكة تحويل 50% من مصادر الطاقة إلى متجددة، والحد من الانبعاثات، والتي من شأنها جعل السعودية رائدًا عالميًا في مجال إنتاج الهيدروجين.

مشروع نيوم للهيدروجين الأخضر

يهدف مشروع نيوم للهيدروجين الأخضر والمزمع إنشاؤه بمدينة “أوكساجون” في “نيوم”، إلى بناء أكبر مصنع لإنتاج الهيدروجين الأخضر الخالي من الكربون في العالم.
ويوظف المشروع تقنيات عالمية أثبتت جدواها في هذا المجال، وبتبني أحدث الطرق المبتكرة لتوفير قدرة إنتاجية موحّدة تبلغ حوالي 4 جيجاواط من الطاقة الشمسية وطاقة الرياح التي ستُستخدم بدورها لإنتاج ما يصل إلى 600 طنٍ متري يوميًا من الهيدروجين الخالي من الكربون مع نهاية العام 2026.

مشروعات الهيدروجين في المملكة

وقعت “نيوم” شراكة مع “إير بروداكتس” الأمريكية و”أكوا باور” بقيمة 5 مليارات دولار، لبناء منشأة لإنتاج الهيدروجين الأخضر في مدينة نيوم.
في أوائل مارس 2021، أعلنت “أرامكو” عن اتفاقية تعاون مع “هيونداي” لإنتاج الهيدروجين الأزرق.
وفي 11 مارس 2021م وقع صاحب الـسمو الملـكي الأمير عبدالـعزيز بن سلمان بن عبدالعزيز وزير الطاقة، والوزير الاتحادي للشؤون الاقتصادية والطاقة في ألمانيا الاتحادية بيتر ألتماير، مذكرة تفاهم بين الجانبين الـسعودي والألماني، حول إنتاج واستغلال الهيدروجين.
في نوفمبر 2022م، وقعت مذكرة تفاهم لتشغيل معدات الخدمات الأرضية الهيدروجينية بمطار الملك فهد الدولي بالدمام؛ لدفع حركة الهيدروجين في المملكة، ضمن مبادرة السعودية الخضراء، ووفقًا لرؤية المملكة 2030.
في مايو 2023م، أعلنت شركة “نيوم للهيدروجين الأخضر” في المملكة إتمام مرحلة الإغلاق المالي لمشروع إنشاء أكبر مصنع لإنتاج الهيدروجين الأخضر في العالم باستثمار إجمالي قدره 8.4 مليار دولار.
في سبتمبر 2023م وقعت المملكة والولايات المتحدة الأمريكية مذكرة تفاهم لتأسيس ممرات عبور خضراء عابرةٍ للقارات، تسهم في تيسير عملية نقل الكهرباء المتجددة والهيدروجين النظيف عبر كابلات وخطوط أنابيب وكذلك إنشاء خطوط للسكك الحديدية.
في نوفمبر 2023م أطلقت الهيئة العامة للنقل، في الرياض أول شاحنة هيدروجينية في المملـكة بشكل تجريبي، في خطوة تعكس التزام الهيئة لتحقيق مستهدفات
في أغسطس 2024م أعلنت جامعة الملك عبدالله للعلوم والتقنية “كاوست” عن شراكة مع نيوم لدعم خطط التحول نحو الاقتصاد الأخضر بتطوير تقنيات إنتاج الهيدروجين والوقود المستدام في المملكة عبر ثلاثة مشروعات إستراتيجية بحثية تطبيقية متطورة.
في أكتوبر 2024م، دشنت الهيئة العامة للنقل مرحلة الإطلاق التجريبي للسيارة الهيدروجينية في نشاط الأجرة الخاصة ولأول مرة على مستوى المملكة.
في نوفمبر 2024م أعلنت وزارة الطاقة، انضمام المملكة إلى مبادرة الشراكة الدولية لتعزيز اقتصاد الهيدروجين وخلايا الوقود (IPHE.

استخدامات الهيدروجين

نحو 99% من الهيدروجين المنتج للاستخدام الصناعي يسمى الهيدروجين “الرمادي”، ويُشتق بشكل أساسي من الغاز الطبيعي، وينتج عن ذلك كميات كبيرة من ثاني أكسيد الكربون (تسعة أجزاء من ثاني أكسيد الكربون لكل جزء من الهيدروجين).
يتطلب إنتاج الهيدروجين الأزرق الأكثر صداقة للبيئة التقاط ثاني أكسيد الكربون والتخلص منه بطريقة ما، مثل حبسه في أعماق الأرض، أو استخدامه بطريقة مفيدة، كما هو الحال في الاستخراج المتقدم للنفط.

إنتاج الهيدروجين الأخضر

وينتج الهيدروجين الأخضر عن طريق التحليل الكهربائي، وهي عملية فصل الماء إلى هيدروجين وأكسجين، وعندما تأتي الكهرباء المستخدمة في العملية من مصادر متجددة، مثل الرياح أو الطاقة الشمسية، فإن النتيجة تكون هيدروجين خاليًا من الكربون تمامًا.
يعد الهيدروجين الأخضر أنظف أنواع الهيدروجينات، “التي من بينها أيضا الأصفر والوردي- القريبان من الهيدروجين الأخضر”، إلا أنه الأغلى في الإنتاج فكيلوغرام واحد من الهيدروجين الأخضر يكلف نحو 6 دولارات.
فالهيدروجين الأخضر أغلى مرتين إلى ثلاث مرات من الهيدروجين الأزرق، وفقًا لتقرير صادر عن الوكالة الدولية للطاقة المتجددة، لكن من المتوقع انخفاض التكلفة في السنوات العديدة المقبلة، مع تحسين تكنولوجيا التحليل الكهربائي، وتوسيع نطاق هذه التكنولوجيا إلى مستويات الإنتاج الصناعية.
بخصوص تخزين الهيدروجين الأخضر فيصعب تخزينه ونقله دون خط أنابيب، والآن في بعض الأماكن، مثل الولايات المتحدة، يعد الهيدروجين أغلى بكثير من أنواع الوقود الأخرى مثل الغاز الطبيعي.

خفض تكلفة إنتاج الهيدروجين الأخضر

في عام 2020، أطلقت الأمم المتحدة مبادرة “منجنيق الهيدروجين الأخضر”، التي جمعت سبعة من أكبر مطوري مشروعات الهيدروجين الأخضر في العالم بهدف خفض تكلفة الإنتاج إلى أقل من 2 دولار للكيلو جرام، بحلول عام 2026.
كما يشير تحليل حديث إلى أن سعر دولارين/ كجم ستكون نقطة تحول محتملة، تجعل الهيدروجين الأخضر وأنواع الوقود المشتقة منه قادرة على المنافسة في قطاعات متعددة، بما في ذلك إنتاج الصلب والأسمدة وتوليد الطاقة والشحن بعيد المدى.
وتعد الصين حاليًا أكبر منتج للهيدروجين حيث تقدر نسبة الإنتاج بحوالي 33 مليون طن سنويًا، في حين تخطط الهند لإنتاج 5 ملايين طن سنويًا بحلول عام 2030.

مجالات الاستفادة من الهيدروجين

يمكن استخدام الهيدروجين بطريقتين على نطاق واسع، حيث يمكن حرقه لتوليد الحرارة أو تغذيته في خلية وقود لتوليد الكهرباء، ولذلك تطبيقات عديدة يمكن أن يدعمها الهيدروجين الأخضر.
من بين التطبيقات التي يمكن أن يدعمها هذا الوقود؛ السيارات والشاحنات الكهربائية التي تعمل بخلايا الوقود الهيدروجينية، وسفن الحاويات التي تعمل بالأمونيا السائلة المصنوعة من الهيدروجين، وهو أيضًا بديل موثوق للغاز الطبيعي للطبخ والتدفئة في المنازل.
يمكن الاستفادة منه في تشغيل مصافي “الصلب الأخضر” التي تحرق الهيدروجين كمصدر للحرارة بدلاً من الفحم، وأيضًا يمكن للتوربينات الكهربائية التي تعمل بالهيدروجين، توليد الكهرباء في أوقات ذروة الطلب للمساعدة في تثبيت شبكة الطاقة.
ويحتوي الهيدروجين على مجموعة متنوعة من التطبيقات ويمكن نشره في قطاعات مثل الصناعة والنقل (القطارات والطائرات والحافلات التي تعمل بخلايا وقود الهيدروجين).

أرامكو ومشروعات الهيدروجين

تعد شركة أرامكو السعودية رائدة في استخدام الهيدروجين كمصدر للطاقة، ففي عام 2019 افتتحت أرامكو وشركة إير برودكتس أول محطة للتزويد بالهيدروجين في المركز التقني الجديد التابع لشركة إير برودكتس في وادي الظهران للتقنية بالمملكة العربية السعودية.
وتعمل المحطة التجريبية على تزويد وقود الهيدروجين المضغوط عالي النقاء لأسطول أولي من ست سيارات من طراز تويوتا ميراي الكهربائية التي تعمل بخلايا الوقود الهيدروجيني.
وفي سبتمبر2020، 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 على مستوى العالم لسلسة إمداد الأمونيا الزرقاء.
وتعد التجربة إنجازًا مهمًا من ضمن عدة مسارات لتحقيق الاقتصاد القائم على تدوير الكربون.