أضرار استخدام الهيدروجين كبديل للوقود بالسيارات
يعد استخدام الهيدروجين كبديل للوقود فى السيارات الأحفوري يؤدي أحيانًا إلى نتائج عكسيه وفقآ لما نشره الباحثون في معهد بوتسدام لأبحاث تأثير المناخ (PIK)
وقال فالكو أوكيردت الذي أجرى هذه الدراسة، إنه بالرغم من أن الهيدروجين هو ناقل طاقة متعدد الاستخدامات بشكل مثير للإعجاب، إلا أن التكاليف والمخاطر المرتبطة بها مثيرة أيضا.
أحد استنتاجات الدراسة هو أنه لا ينبغي استخدام مصادر الطاقة القائمة على الهيدروجين إلا في الأماكن التي يصعب فيها استخدام الكهرباء، مثل الرحلات الجوية الطويلة، وأجزاء من الإنتاج الكيميائي، وصناعة الصلب، وربما بعض العمليات الصناعية الأخرى ذات درجات الحرارة العالية.
انبعاثات الوقود الإلكتروني أربعة أضعاف الأحفوري
في حال الوقود الإلكتروني، أي الوقود الذي يتم إنتاجه باستخدام الهيدروجين، يرى علماء بوتسدام مزايا سعة تخزين أفضل من الكهرباء وقابلية نقل أفضل من الهيدروجين النقي - لكن كميات هائلة من الكهرباء مطلوبة لإنتاج الهيدروجين بعيدًا عن أن تكون متاحة بنسبة 100 في المائة من الكهرباء الخضراء.
في هذا السياق، قام الباحثون بعمل حساب مثال واقعي استنادًا إلى مزيج الكهرباء من 2018، كان استخدام مصادر الطاقة القائمة على الهيدروجين في السيارات والشاحنات والطائرات سيؤدي إلى انبعاثات غازات دفيئة أكبر ثلاث إلى أربع مرات من تلك المترتبة على استخدام الوقود الأحفوري.
وأشار مؤلفو الدراسة أيضًا إلى أن السيارات التي تعمل بالوقود الإلكتروني تستهلك طاقة أكثر بخمس مرات من السيارات الكهربائية النقية. من ناحية أخرى، فإن إنتاج الوقود الإلكتروني يستهلك الكثير من الطاقة؛ بالاضافة الى أن كفاءة محركات الاحتراق الداخلي أسوأ بكثير من كفاءة المحركات الكهربائية.
1000 يورو تكاليف تجنب ثاني أكسيد الكربون للطن
يقدر الباحثون أنه في الوقت الحالي، حتى مع استخدام الكهرباء الخضراء بنسبة 100 في المائة، فإن تكلفة تجنب طن واحد من ثاني أكسيد الكربون باستخدام الوقود القائم على الهيدروجين هو 800 يورو للسائل و 1200 يورو للوقود الغازي. يفترض مؤلفو الدراسة أن تكاليف التجنب لكل طن بسبب التقدم التكنولوجي، والتي بدورها مدفوعة بارتفاع أسعار ثاني أكسيد الكربون، والدعم الهائل والاستثمارات في صناعة الهيدروجين، في 2050 سيصل إلى 20 يورو للسائل و270 يورو للوقود الغازي.
لهذا السبب، يمكن أن تكون أنواع الوقود التي أساسها الهيدروجين تنافسية من حيث التكلفة بحلول عام 2040.
نتيجة الدراسة التي أجراها الباحثون في معهد بوتسدام لأبحاث تأثير المناخ واضحة: بالنسبة لمعظم القطاعات، يكون الاستخدام المباشر للطاقة الكهربائية أكثر منطقية لأسباب تتعلق بالكفاءة والتكلفة.
ينطبق هذا أيضًا على قطاع النقل - لا يرى الباحثون سوى مشاكل في تنفيذ التنقل الكهربائي الخالص في الرحلات الطويلة. إذا كان من المرجح أن يركز السياسيون على الوقود الإلكتروني القائم على الهيدروجين، فإن هذا يعني امتدادًا لتقنيات الاحتراق، والتي بدورها يمكن أن تؤدي إلى الاعتماد المطول على الوقود الأحفوري، وبالتالي إلى انبعاث غازات الاحتباس الحراري لفترات طويلة.
لذلك يؤكد المؤلف الرئيسي للدراسة حول وقود الهيدروجين، فالكو أوكيردت: "مثل هذا الوقود كحل مناخي عالمي هو نوع من الوعد الكاذب".
وقال فالكو أوكيردت الذي أجرى هذه الدراسة، إنه بالرغم من أن الهيدروجين هو ناقل طاقة متعدد الاستخدامات بشكل مثير للإعجاب، إلا أن التكاليف والمخاطر المرتبطة بها مثيرة أيضا.
أحد استنتاجات الدراسة هو أنه لا ينبغي استخدام مصادر الطاقة القائمة على الهيدروجين إلا في الأماكن التي يصعب فيها استخدام الكهرباء، مثل الرحلات الجوية الطويلة، وأجزاء من الإنتاج الكيميائي، وصناعة الصلب، وربما بعض العمليات الصناعية الأخرى ذات درجات الحرارة العالية.
انبعاثات الوقود الإلكتروني أربعة أضعاف الأحفوري
في حال الوقود الإلكتروني، أي الوقود الذي يتم إنتاجه باستخدام الهيدروجين، يرى علماء بوتسدام مزايا سعة تخزين أفضل من الكهرباء وقابلية نقل أفضل من الهيدروجين النقي - لكن كميات هائلة من الكهرباء مطلوبة لإنتاج الهيدروجين بعيدًا عن أن تكون متاحة بنسبة 100 في المائة من الكهرباء الخضراء.
في هذا السياق، قام الباحثون بعمل حساب مثال واقعي استنادًا إلى مزيج الكهرباء من 2018، كان استخدام مصادر الطاقة القائمة على الهيدروجين في السيارات والشاحنات والطائرات سيؤدي إلى انبعاثات غازات دفيئة أكبر ثلاث إلى أربع مرات من تلك المترتبة على استخدام الوقود الأحفوري.
وأشار مؤلفو الدراسة أيضًا إلى أن السيارات التي تعمل بالوقود الإلكتروني تستهلك طاقة أكثر بخمس مرات من السيارات الكهربائية النقية. من ناحية أخرى، فإن إنتاج الوقود الإلكتروني يستهلك الكثير من الطاقة؛ بالاضافة الى أن كفاءة محركات الاحتراق الداخلي أسوأ بكثير من كفاءة المحركات الكهربائية.
1000 يورو تكاليف تجنب ثاني أكسيد الكربون للطن
يقدر الباحثون أنه في الوقت الحالي، حتى مع استخدام الكهرباء الخضراء بنسبة 100 في المائة، فإن تكلفة تجنب طن واحد من ثاني أكسيد الكربون باستخدام الوقود القائم على الهيدروجين هو 800 يورو للسائل و 1200 يورو للوقود الغازي. يفترض مؤلفو الدراسة أن تكاليف التجنب لكل طن بسبب التقدم التكنولوجي، والتي بدورها مدفوعة بارتفاع أسعار ثاني أكسيد الكربون، والدعم الهائل والاستثمارات في صناعة الهيدروجين، في 2050 سيصل إلى 20 يورو للسائل و270 يورو للوقود الغازي.
لهذا السبب، يمكن أن تكون أنواع الوقود التي أساسها الهيدروجين تنافسية من حيث التكلفة بحلول عام 2040.
نتيجة الدراسة التي أجراها الباحثون في معهد بوتسدام لأبحاث تأثير المناخ واضحة: بالنسبة لمعظم القطاعات، يكون الاستخدام المباشر للطاقة الكهربائية أكثر منطقية لأسباب تتعلق بالكفاءة والتكلفة.
ينطبق هذا أيضًا على قطاع النقل - لا يرى الباحثون سوى مشاكل في تنفيذ التنقل الكهربائي الخالص في الرحلات الطويلة. إذا كان من المرجح أن يركز السياسيون على الوقود الإلكتروني القائم على الهيدروجين، فإن هذا يعني امتدادًا لتقنيات الاحتراق، والتي بدورها يمكن أن تؤدي إلى الاعتماد المطول على الوقود الأحفوري، وبالتالي إلى انبعاث غازات الاحتباس الحراري لفترات طويلة.
لذلك يؤكد المؤلف الرئيسي للدراسة حول وقود الهيدروجين، فالكو أوكيردت: "مثل هذا الوقود كحل مناخي عالمي هو نوع من الوعد الكاذب".
