هیدروژن سبز (Green Hydrogen) یک حامل انرژی پاک و یکی از امیدهای اصلی برای کربنزدایی از صنایع سنگین است.
هیدروژن سبز، هیدروژنی است که از طریق الکترولیز آب با استفاده از برق تجدیدپذیر (مانند انرژی خورشیدی یا بادی) تولید میشود. از آنجا که در کل این فرآیند، هیچ گاز گلخانهای منتشر نمیشود، به آن “سبز” میگویند.
چگونه هیدروژن سبز تولید میشود؟ (فرآیند الکترولیز)
1. الکترولایزر (Electrolyzer): یک دستگاه که با عبور برق از درون آب (H₂O)، آن را به اجزای تشکیلدهندهاش تجزیه میکند.
2. منبع برق: این برق باید از یک منبع تجدیدپذیر مانند یک مزرعه خورشیدی یا یک توربین بادی تأمین شود.
3. واکنش شیمیایی
4. نتیجه نهایی: خروجی این فرآیند، هیدروژن خالص (H₂) و اکسیژن (O₂) است. اکسیژن به عنوان یک محصول فرعی بیخطر به اتمسفر بازمیگردد و هیدروژن ذخیره و انتقال داده میشود.
هیدروژن سبز یک “حامل انرژی” است، نه یک “منبع انرژی”. یعنی مانند یک باتری عمل میکند و انرژی تولیدشده توسط خورشید و باد را ذخیره و حمل میکند.
کاربردهای کلیدی:
1. صنایع سنگین غیرقابل برقرسانی:
· صنایعی مانند فولاد و سیمان برای فرآیندهای خود به دمای بسیار بالا (حرارت) نیاز دارند که معمولاً با سوختن زغالسنگ یا گاز تأمین میشود. هیدروژن سبز میتواند به عنوان یک سوخت پاک، جایگزین این سوختهای فسیلی شود.
2. حمل و نقل سنگین:
· خودروهای سواری میتوانند با باتری برقی کار کنند، اما کامیونهای سنگین، کشتیها و هواپیماها به انرژی متراکمتری نیاز دارند. هیدروژن سبز (در پیل سوختی) میتواند جایگزین سوختهای فسیلی در این بخشها شود.
3. ذخیرهسازی انرژی تجدیدپذیر:
· هنگامی که باد میوزد یا خورشید میدرخشد، برق مازاد تولیدشده را میتوان برای تولید هیدروژن سبز استفاده کرد. سپس این هیدروژن را میتوان برای ماهها ذخیره کرد و در زمانی که خورشید نمیدرخشد یا باد نمیوزد، از آن برای تولید برق استفاده نمود.
4. جانشین برای گاز طبیعی:
· میتوان هیدروژن سبز را به خطوط لوله گاز طبیعی اضافه کرد یا حتی در آینده جایگزین آن کرد تا مصارف خانگی و صنعتی را کربنزدایی کند.
چالشهای پیش رو
با وجود پتانسیل بالا، دو چالش اصلی بر سر راه توسعه هیدروژن سبز وجود دارد:
1. قیمت بالا: در حال حاضر، تولید هیدروژن سبز به مراتب گرانتر از هیدروژن خاکستری (حاصل از گاز طبیعی) است. این قیمت با پیشرفت فناوری الکترولایزرها و کاهش قیمت انرژیهای تجدیدپذیر در حال کاهش است.
2. زیرساخت: ایجاد زیرساختهای گسترده برای تولید، ذخیرهسازی و انتقال هیدروژن، به سرمایهگذاری عظیمی نیاز دارد.
هیدروژن سبز تنها یک گزینه نیست، بلکه یک ضرورت برای پاککردن بخشهایی از اقتصاد است که برقرسانی به آنها سخت یا غیرممکن است. این فناوری، حلقه گمشده بین انرژیهای تجدیدپذیر و صنایع پرمصرف است و نقش کلیدی در دستیابی به اهداف “صفر خالص” (Net Zero) ایفا خواهد کرد.
