چشم انداز بازار جهانی هیدروژن سبز
شعیب بهمن در سال های اخیر عزم جهان برای تولید انرژی های تجدیدپذیر بیش از هر زمانی دیگر جزم شده است؛ به گونه ای که بیشتر کشورهای توسعه یافته و حتی در حال توسعه، تمایل زیادی به جانشین کردن این نوع از انرژی با نفت و گاز پیدا کرده اند. آنچه مزید بر علت شده و کشورهای مختلف را به توسعه انرژی های تجدیدپذیر سوق داده، مسائل زیست محیطی و گرمایش بیش از حد زمین بوده که دولت ها را به کنار گذاشتن انرژی های فسیلی ترغیب کرده است. در این میان سرمایه گذاری در انرژی های تجدیدپذیر صرفا به کشورهای مصرف کننده نفت و گاز محدود نبوده و بسیاری از کشورهای تولیدکننده انرژی های فسیلی را نیز دربرگرفته است. به عنوان مثال، در سال های اخیر چرخش کشورهای عربی از نفت به هیدروژن سبز آنقدر مشهود بوده است که برخی اعتقاد دارند خلیج فارس به عنوان قطب نفت دنیا، در آینده به صادرکننده انرژی پاک تبدیل می شود. در سال های اخیر، چند کشور عربی از جمله مصر، عمان، امارات متحده عربی، عربستان سعودی، الجزایر و مراکش پروژه های جدید و جاه طلبانه ای را در حوزه تولید هیدروژن سبز آغاز کرده اند. این پروژه ها نشان دهنده اهمیت روزافزون منطقه خاورمیانه و شمال آفریقا در تولید و صادرات هیدروژن سبز جهانی در سال های آینده است.
پیش به سوی هیدروژن سبز
درباره تولید هیدروژن سبز برآوردهای مختلفی صورت گرفته است. طبق اعلام آژانس بین المللی انرژی هرچند طرح های هیدروژنی کنونی منجر به رشد عظیمی در تولید هیدروژن کم کربن در جهان در دهه جاری می شود، اما تعداد پروژه ها باید تا ۹ برابر کنونی افزایش یابد تا جهان در مسیر دستیابی به خالص انتشار صفر گازهای گلخانه ای تا سال ۲۰۵۰ قرار گیرد. چشم انداز طرح های کنونی نشان می دهد تولید هیدروژن کم کربن می تواند تا سال ۲۰۳۰ به ۱۷ میلیون تن برسد، در حالی که این مقدار، اکنون کمتر از یک میلیون تن است، اما برای تحقق سناریوی خالص انتشار صفر ۲۰۵۰ آژانس بین المللی انرژی تا سال ۲۰۳۰ باید ظرفیت تولید هیدروژن کم کربن به ۱۵۰ میلیون تن برسد. با وجود تمام کاستی ها در حوزه تولید هیدروژن سبز، برخی معتقدند صنعت نفت و گاز در آستانه تحولی بزرگ است و می تواند در آینده به طور کل از سبد انرژی صرفی کشورهای جهان خارج شود. در این دیدگاه، حرکت برخی کشورهای تولیدکننده نفت به سوی تولید هیدروژن سبز نشان می دهد که آنها یک راهبرد بلندمدت را برای دوران پس از اتمام ذخایر انرژی فسیلی تعقیب می کنند.
رویکرد بلندمدت به انرژی های پاک از جمله هیدروژن سبز در قاره اروپا نیز کاملا مشهود است. در ۱۸ مه ۲۰۲۲ کمیسیون اروپا به ارائه یک برنامه سوختی پرداخت که هدف آن کاهش سریع وابستگی کشورهای اتحادیه اروپا به سوخت فسیلی روسیه و تسریع در گذار به سوی یک سوخت پاک و به هم پیوند دادن نیروها برای ایجاد یک نظام سوختی پابرجاتر بود. در این سند ۲۰ صفحه ای، ۵۴ بار واژه «هیدروژن» به کار برده شده بود. اتحادیه اروپا تاکید دارد که هیدروژن سبز می تواند به عنوان یک انرژی تجدیدپذیر برای جانشینی گاز طبیعی، زغال سنگ و نفت در صنایع و حمل ونقل هایی که کربن زدایی در آنها دشوار است، مورد استفاده قرار گیرد. بر این اساس هدف تعیین شده اتحادیه اروپا مبنی بر تولید ۱۰ میلیون تن هیدروژن تجدیدپذیر تا سال ۲۰۳۰ است. بر اساس برآورد کمیسیون اروپایی برای ایجاد زیرساخت های مربوط به تولید هیدروژن سبز به ۲۸ تا ۳۸ میلیارد یورو و برای خط لوله های انتقال و ذخیره سازی آن به ۶ تا ۱۱ میلیارد یورو سرمایه نیاز است.
محدودیت های استفاده از هیدروژن سبز
با آنکه برخی دولت ها با شدت هرچه بیشتر هیدروژن را به عنوان راه حل و سوخت «پاک» آینده معرفی می کنند، اما استفاده از انرژی های تجدیدپذیر همچون هیدروژن سبز با وجود تمام مزیت هایی که به خصوص در حوزه زیست محیطی دارد، به سادگی امکان پذیر نیست. در واقع استفاده هیدروژن سبز در سطح کلان مشکلات فنی و مالی بزرگی ایجاد می کند و نیز تبعاتی در زمینه های آلودگی، امنیت و کارآمدی نیرو دارد.
در وهله نخست، استفاده از هیدروژن سبز نیازمند سرمایه گذاری های جدی است. این سرمایه گذاری صرفا به تولید هیدروژن سبز یا سایر انرژی های تجدیدپذیر محدود نمی شود، بلکه مسئله تغییر پایه انرژی مصرفی در صنایع بزرگ مطرح است که به سادگی نمی توان در این حوزه ورود کرد، زیرا سرمایه گذاری های بسیار عمده و کلانی را می طلبد که در حال حاضر هیچ کشوری توان تغییر اساسی در این حوزه را ندارد.
نکته دوم درباره تبعات زیست محیطی تولید انبوه هیدروژن سبز است. اگرچه هیدروژن به صورت ترکیب با اکسیژن به شکل آب در طبیعت فراوان است یا در ترکیب مواد و گازهای مختلف وجود دارد، اما جداسازی و استخراج آن به صورتی که به انرژی تبدیل شود، قابل اشتعال است و به همین دلیل تا حد زیادی گازهای گلخانه ای را افزایش می دهد.
محدودیت دیگر هیدروژن سبز مربوط به قابلیت حمل آن است که با توجه به وزن پایین، باید تحت فشار بالا نگهداری شود. از دیگر محدودیت های اصلی هیدروژن مربوط به ضعف بازدهی است. استفاده از هیدروژن سبز در صنایع مستلزم انجام تغییراتی متعدد از جمله الکترولیز، فشرده سازی یا مایع سازی، حمل ونقل، ذخیره سازی و تبدیل آن است. هریک از این مراحل می تواند موجب کاهش کارآمدی صنایع مختلف شوند، زیرا اکثر صنایع موجود در جهان برای استفاده از انرژی های فسیلی به عنوان سوخت پایه طراحی شده اند.
با وجود استقبال گسترده بسیاری از کشورها از تولید انرژی های پاک همچون هیدروژن سبز، استفاده از این انرژی همچنان با محدودیت های قابل توجه همراه است. توجه بیشتر به این محدودیت ها شاید تا حدی از رقابت برای تولید این نوع از انرژی بکاهد. چنانکه گمانه زنی هایی درباره کاهش تقاضای استفاده از هیدروژن سبز در جهان مطرح شده است.