إنتربرايز تشرح: الوقود الأخضر
إنتربرايز تشرح: الوقود الأخضر. مع تسارع وتيرة التحول العالمي إلى اقتصاد محايد للكربون، نسمع الكثير عن صعود ما يسمى بالوقود الأخضر. من الممكن أن يحل الوقود الأخضر محل الوقود الأحفوري في الصناعات التي يصعب تشغيلها على الطاقة المتجددة، مثل محطات الطاقة الحرارية إلى النقل الثقيل. هناك إمكانات قوية للوقود الأخضر لتسريع التحول الأخضر، ولكن العلم نفسه ما زال حديث العهد إلى حد ما، ولا يزال السوق العالمي لهذه المنتجات يتشكل. فما هو الوقود الأخضر بالضبط، وإلى أين وصلت تلك الصناعة، وما الذي يجب أن يحدث حتى تجد الصناعة طريقها للأسواق؟
ما هي مصادر الوقود الأخضر؟ تتطور التكنولوجيا منخفضة الكربون بسرعة، ما يؤدي إلى بعض الالتباس حول المصطلحات التي تعمل على صياغتها مؤسسات الطاقة العالمية واللاعبون في الصناعة وعدد من الجهات البحثية. ويشار إلى الوقود الأخضر كذلك بالوقود منخفض الكربون، والوقود الكهربائي، والوقود الصناعي، كما تندرج أيضا أنواع الوقود المشتق من الكتلة الحيوية مثل الإيثانول والديزل الحيوي و"الهيدروكربونات المتجددة" تحت مظلة الوقود الأخضر. نعرف هنا الوقود الأخضر باعتباره الهيدروجين أو مصادر الوقود السائلة أو الغازية المشتقة من الهيدروجين التي تنتج باستخدام الكهرباء المنتجة من مصادر الطاقة المتجددة. يمكن أن يحل هذا الوقود الأخضر محل الوقود الأحفوري في الصناعات التي يصعب إزالة الكربون منها.
الهيدروجين هو الأساس: يعتبر الهيدروجين الأخضر هو المكون الرئيسي في مصادر الوقود الأخضر. يمكن استخدام الهيدروجين الأخضر مباشرة كمصدر وقود للطاقة الكثيفة اللازمة لتشغيل محطات الكهرباء ووسائل المواصلات، أو كمصدر للحرارة في المصانع والمنازل، وكمادة أولية لإنتاج المواد الكيميائية والمنتجات الصناعية الرئيسية الأخرى. ويمكن استخدامه أيضا بصورة غير مباشرة كمكون أساسي في إنتاج مصادر الوقود الأخضر الثانوية، مثل الأمونيا والميثان (والذي يعرف أيضا بالغاز الاصطناعي) والميثانول.
كيف ينتج الوقود الأخضر؟ ينتج الهيدروجين عند القيام بفصل المياه عن طريق التحليل الكهربائي، والذي يستلزم تمرير تيار كهربائي خلالها لفصل ذرات المياه إلى هيدروجين وأكسجين. وتنتج الأمونيا من خلال تفاعل الهيدروجين المنتج من تلك العملية مع النيتروجين عند درجات حرارة مرتفعة ودرجات عالية من الضغط. ويدمج الهيدروجين مع ثاني أكسيد الكربون في درجات حرارة وضغط مرتفعين أيضا لإنتاج الميثان والميثانول. ولا يوجد اختلاف في التركيبة الكيميائية بين هذه "المركبات الكيمائية الخضراء" الاصطناعية ونظيراتها عالية الانبعاثات، والفرق هو أنها لا تُشتق من الوقود الأحفوري، وأن الطاقة المستخدمة لإنتاجها تأتي من مصادر متجددة مثل الرياح والطاقة الشمسية.
يعرف قراء إنتربرايز أننا نتابع عن كثب صعود صناعة الهيدروجين الأخضر العالمي والجهود المحلية من أجل أن تصبح مصر مركزا إقليميا لإنتاج الوقود الأخضر. يمكنكم قراءة شرحنا حول صناعة الهيدروجين الأخضر هنا؛ وايضا أحدث مشروعات الهيدروجين الأخضر بقيمة إجمالية 83 مليار دولار والذي يأمل لاعبون من القطاع الخاص في بنائها في مصر هنا؛ وكذلك التوقعات لاستراتيجية الهيدروجين الأخضر المنتظرة هنا؛ وآفاق تصدير الهيدروجين الأخضر المصري إلى أوروبا هنا.
ما فائدة الوقود الأخضر؟ يمتلك الوقود الأخضر فرصا واعدة للغاية من حيث قدرته على إحلال محل الوقود الأحفوري في الصناعات "التي يصعب إزالة الكربون منها" بما في ذلك صناعات الصلب والبتروكيماويات والأسمدة، وفي النقل الثقيل بما في ذلك الشحن والطيران والشاحنات. يتطلع الاتحاد الأوروبي لتشغيل المزيد من مصانع الأمونيا والتكرير بهيدروجين صديق للبيئة، ويستهدف تشغيل 30% من إنتاجه الأساسي من الصلب باستخدام الهيدروجين الأخضر بحلول عام 2030.
الميثانول يمتلك قدرات واعدة بشكل خاص كوقود للشحن: يحفظ الهيدروجين الأخضر والأمونيا في ظروف درجات حرارة تحت الصفر ومضغوطة، ما يجعل نقلها صعبا ومكلفا ويحتمل أن يكون محفوفا بالمخاطر. على النقيض من ذلك، يمكن تخزين الميثانول في درجة حرارة الغرفة ولا يلزم حفظه في خزانات الضغط العالي، حسبما ذكرت صحيفة وول ستريت جورنال. طلبت حوالي 100 سفينة مزودة بمحركات تعمل بحرق الميثانول من قبل عمالقة الشحن بما في ذلك ميرسك وكوسكو و سي إم ايه سي جي إم، وفقا للصحيفة.
تحتاج هذه الصناعات إلى النمو السريع: وفقا لوكالة الطاقة الدولية، سيستخدم ما يقرب من 30% من مخزون الهيدروجين منخفض الكربون في العالم لإنتاج وقود النقل الأخضر بحلول عام 2050 إذا أراد العالم تحقيق أهداف الانبعاثات الصفرية. ستحتاج الأمونيا إلى أن تمثل 45% من الطلب العالمي على الطاقة لخدمات الشحن، في حين يجب أن يوفر الوقود الحيوي، الوقود الأخضر المشتق من المواد النباتية، 45% من وقود الطيران العالمي. وفقا لتقرير صادر عن شركة بريسيدنس ريسيرش، بلغت قيمة سوق الأمونيا الخضراء حوالي 36 مليون دولار في عام 2021، ولكن من المتوقع أن تصل إلى 5.4 مليار دولار بحلول عام 2030، وهو ما يمثل معدل نمو سنوي مركب يبلغ 75% من الآن وحتى نهاية العقد.
تستثمر الشركات في قطاع إنتاج الطاقة النظيفة: حوالي 40-50 مليار دولار من إجمالي الاستثمار في الوقود المستدام في طور الإعداد بحلول عام 2025، وفقا لتقرير لشركة ماكينزي. ويضيف التقرير أن هناك حاجة إلى 1-1.4 تريليون دولار أخرى لتلبية أهداف إزالة الكربون والطلب بحلول عام 2040. بحلول عام 2050، يمكن أن يشكل الوقود الأخضر ما بين 7 – 37% من استهلاك الطاقة في النقل، وفقا لماكينزي.
من بين أكثر المشروعات اللافتة للنظر حتى الآن: قالت شركة الشحن الدنماركية العملاقة ميرسك إنها ستطلق أول سفنها التي تعمل بالميثانول الأخضر هذا العام في محاولة لإبلاغ المنتجين بأن صناعة الشحن تحتاج إلى المزيد من الوقود الأخضر وبسرعة. قالت شركة الطاقة الإسبانية سيبسا في وقت سابق من هذا العام إنها ستستثمر 3 مليارات يورو في مشروعات الهيدروجين الأخضر لتزويد ثلاث شركات بالأمونيا الخضراء في ميناء روتردام. تعمل شركة جرين جو إنرجي الدنماركية لتطوير الطاقة المتجددة على إنشاء مجمع للطاقة الخضراء بقيمة 8.8 مليار دولار والذي يمكن أن ينتج وقودا أخضر قبل عام 2030. وفي جنوب أفريقيا، من المتوقع أن تطرح خطة للأمونيا الخضراء بقيمة 4.6 مليار دولار موجهة نحو الوقود في عام 2026، في حين أعلنت مصدر التي تتخذ من أبو ظبي مقرا لها عن خطط لإنتاج وقود طيران مستدام من الميثانول.
بالنسبة لجميع أنواع الوقود الأخضر المحتملة، هناك عقبات تقف في الطريق. جميع أنواع الوقود هذه تقريبا في المراحل الأولى من الإنتاج ولا تزال غير مختبرة على نطاق واسع. ثم هناك مشكلة تتمثل في أن أسعار الميثانول الخضراء يمكن أن تصل إلى ضعف تكلفة الوقود، بسبب نقص عدد الموردين وارتفاع تكاليف المواد الخام. "على غرار الأمونيا، ستستفيد أساطيل المسافات الطويلة الدولية أكثر من الميثانول الأخضر لكن البنية التحتية وقابلية التوسع تعيق هذا الوقود"، حسبما ذكر محللون في ستاندرد أند بورز جلوبال كوموتدي إنسايت.
يمكن لواضعي السياسات المساعدة في تسريع وتيرة الانتقال: السياسة الحكومية التي تدعم تطوير الوقود الأخضر وتقليل استخدام الوقود الأحفوري يمكن أن تكون قوة دافعة مفيدة. بالفعل، من المتوقع أن يدفع قرار إدارة بايدن بمنح منتجي الهيدروجين الأخضر في الولايات المتحدة إعفاء ضريبي بقيمة 3 دولارات لكل كيلو من الهيدروجين خلال السنوات العشر الأولى من التشغيل، ومن المتوقع أن يدفع هذا بتكاليف إنتاج الهيدروجين الأخضر في الولايات المتحدة إلى مستوى ما دون الصفر على المدى القصير ويحفز المزيد من الاستثمار الخاص، وفقا لستاندرد أند بورز جلوبال. كما أن قرار الاتحاد الأوروبي بفرض ضرائب على السفن القادمة إلى التكتل باستخدام الوقود الأحفوري يمكن أن يساعد أيضا في تقليل الفجوة في التكلفة.
فيما يلي أهم الأخبار المرتبطة بالحفاظ على المناخ لهذا الأسبوع:
- مصنع جديد للهيدروجين الأخضر في الطريق: قد تبدأ شركة "تشاينا إنرجي" الصينية العمل على إنشاء مصنع لإنتاج الهيدروجين الأخضر باستثمارات 5.1 مليار دولار في مصر خلال مايو المقبل.
- ماتيتو وبريتش إنترناشونال إنفستمنت تطلقان منصة للاستثمار في المياه بأفريقيا: أطلقت شركة معالجة المياه ومياه الصرف الصحي "ماتيتو"، ومقرها دبي، ومؤسسة بريتش إنترناشونال إنفستمنت، ذراع المملكة المتحدة للتمويل التنموي، منصة استثمارية لتمويل مشاريع تعزيز الأمن المائي في جميع أنحاء أفريقيا.