لماذا لا تستفيد أنواع الوقود منخفضة الكربون من ارتفاع أسعار الوقود الأحفوري

عدد وحجم المشاريع التي تستخدم وتصنع الهيدروجين ، وهو غاز يطلق الطاقة عند حرقه دون انبعاث ثاني أكسيد الكربون ، يتزايد بسرعة. إذا سارت عملية البناء كما هو مخطط لها ، فإن خط أنابيب تحت البحر بقيمة 2.5 مليار يورو (2.18 مليار جنيه إسترليني) سينقل “الهيدروجين الأخضر” من إسبانيا إلى فرنسا اعتبارًا من عام 2030.

في الولايات المتحدة ، يتم تحديث بعض محطات الطاقة للسماح بخلط الهيدروجين مع الغاز الأحفوري ، وتتعاون شركة النفط النرويجية Equinor مع شركة Thermal SSE لبناء 1800 ميغاوات (MW) محطة طاقة “الهيدروجين الأزرق” في بريطانيا.

وفي الوقت نفسه ، كشفت الصين عن خطة في مارس تتضمن نشر 50000 مركبة هيدروجين بحلول عام 2025 وشهدت أوائل ديسمبر / كانون الأول خروج أول جرارات ورافعات شوكية تعمل بالوقود الهيدروجيني من خط التجميع في مصنع جديد في مقاطعة جوانجدونج.

يتم إنتاج الهيدروجين بطرق متعددة. يتم استخدام طيف لوني لجعله بسيطًا. يأتي الهيدروجين “الرمادي” و “البني / الأسود” من الغاز الأحفوري (الميثان) والفحم (الفحم البني أو الأسود) على التوالي – وهي عملية تنبعث منها ، لكل طن من الهيدروجين ، ما بين عشرة و 12 طنًا من ثاني أكسيد الكربون للهيدروجين الرمادي و 18 20 للبني.

“الأزرق” هي نفس العملية باستثناء أنه من المفترض أن يتم أسر ثاني أكسيد الكربون وتخزينه تحت الأرض. ويتم تعريف الهيدروجين “الأخضر” تقليديًا على أنه يتولد من تقسيم الماء إلى هيدروجين وأكسجين باستخدام الكهرباء المتجددة.

لكن 0.04٪ فقط من الهيدروجين أخضر ، والهيدروجين الأزرق أقل من 1٪. أما الباقي فهو رمادي أو بني ، ويستخدم معظمه في مصافي النفط وتصنيع الأمونيا والميثانول. إنها صناعة هائلة تنتج ثاني أكسيد الكربون أكثر من كل بريطانيا وفرنسا مجتمعين.

من المأمول على نطاق واسع أن تكون البطانة الفضية لأسعار الغاز المرتفعة اليوم هي الهيدروجين الأخضر الذي سيصبح بديلاً تنافسيًا من حيث التكلفة للوقود المتسخ في الغلايات وناقلات الشحن وأفران صناعة الصلب. لسوء الحظ ، بدون إصلاح سوق الكهرباء ، من المحتمل أن تُهدر هذه الفرصة.

وبينما تشتد الضجة حول اقتصاد الهيدروجين ، فإن نظرة فاحصة تشير إلى أن الوقود ليس رأس حربة للانتقال الأخضر وأكثر موضوعًا لعملية الطعم والتبديل من قبل شركات النفط.

ألوان الهيدروجين الحقيقية

يعتبر الهيدروجين الأخضر ضروريًا لإزالة الكربون: ليحل محل الوقود الأحفوري في صناعة الصلب ، وإنتاج الأمونيا للأسمدة وربما الشحن والنقل بالشاحنات – وهي عمليات يصعب تحويلها إلى كهربة.

بعض الهيدروجين الأخضر متقاطع مع درجات ألوان أكثر اتساخًا. لذلك لا يتعلق الأمر ببساطة بإهدار الكثير من الطاقة أثناء عملية الإنتاج في التحول المزدوج من الكهرباء إلى الغاز ثم الوقود. لكن حرق الهيدروجين ينبعث منه أيضًا أكاسيد النيتروجين وملوثات الهواء المرتبطة بأمراض الجهاز التنفسي والأمطار الحمضية.

إذا تم رفع مستوى إنتاج الهيدروجين الأخضر ليلعب دورًا اقتصاديًا مهمًا بحلول عام 2050 ، فسوف يتجاوز الطلب على المياه العذبة ربع الاستهلاك السنوي العالمي اليوم ، مما يعرض للخطر ندرة المياه في بعض المناطق. قبل كل شيء ، يكون الهيدروجين صديقًا للبيئة فقط إذا كانت الطاقة المتجددة التي تولده لا يمكن تغذيتها في الشبكة لاستبدال الطاقة من محطات الغاز أو الفحم.

يعتمد الهيدروجين الأزرق على خدعة مماثلة – لكنها أكثر ضررًا – من الضوء. لكي يكون الهيدروجين أزرقًا حقيقيًا ، يجب التقاط الانبعاثات وتخزينها بشكل آمن.

من الناحية النظرية ، يعمل احتجاز الكربون وتخزينه ولكن جميع المصانع تقريبًا تستخدم الكربون الملتقط لضخ المزيد من النفط وقد تم إغلاق العديد منها على أنها حالات فشل. فقط حفنة قليلة من الكربون تخزن إلى أجل غير مسمى وحتى هذه تستهلك الكثير من الطاقة وتلتقط فقط بعضًا من ثاني أكسيد الكربون ، والذي يمكن أن يتسرب.

المصدر الرئيسي للهيدروجين الأزرق هو الميثان ، وهو غاز دفيئة قوي يشتهر بالهروب من حفر الآبار وخطوط الأنابيب. تشير الأبحاث إلى أن هذه المشكلات تجعل الهيدروجين الأزرق أسوأ بالنسبة للمناخ من الغاز الأحفوري.

في الاتحاد الأوروبي ، كما هو الحال في العديد من الاقتصادات ، يعتمد تسعير الكهرباء على مبدأ التكاليف الهامشية ، مما يعني أن أغلى مصدر (عادةً الغاز الأحفوري) يحدد سعر الطاقة بالجملة. خلال فترات الطقس المشمس أو العاصف ، يمكن أن تؤدي وفرة توليد الطاقة المتجددة إلى خفض أسعار الكهرباء وتحريرها من قبضة أسعار الغاز الطبيعي لبضع ساعات في المرة الواحدة.

هذا لا يكفي في كثير من الأحيان لتبرير الاستثمارات في المحلل الكهربائي التي تنتج الهيدروجين الأخضر. لن يكتسب الهيدروجين الأخضر الميزة السعرية الضرورية على الهيدروجين الأزرق والغاز الأحفوري حتى تتم إعادة هيكلة أسواق الكهرباء.

وفي الوقت نفسه ، أدى ارتفاع أسعار النفط والغاز إلى زيادة توسع الصناعة. تحث حكومة الولايات المتحدة شركات النفط والتكسير على “حفر الأطفال”. ستمنح الحكومة البريطانية أكثر من 100 رخصة للتنقيب عن النفط والغاز ، كما تم الإعلان عن استثمارات ضخمة في الوقود الأحفوري في جميع أنحاء الشرق الأوسط وأفريقيا.

في غضون بضع سنوات عندما تبدأ هذه المصادر الجديدة ، وخاصة إذا استمر النمو الاقتصادي في التباطؤ وخفض الطلب على الطاقة ، سيصبح الغاز والنفط أرخص مرة أخرى – حتى يدفع الارتفاع التالي في الأسعار جولات جديدة من الاستثمار ، وتستمر الدورة الجهنمية. سيقاتل مالكو الآبار وخطوط الأنابيب والمحطات المشيدة حديثًا للدفاع عن تلك الأصول ووقف إزالة الكربون.

الآن تعيد شركات الوقود الأحفوري تسمية نفسها كوكلاء لـ “إدارة الكربون”. والهدف من ذلك هو منع أصولهم من الوقوع في السبل من خلال إعادة توظيفها ، وتقديم مادة خيالية إلى حد كبير ، الهيدروجين الأزرق ، كـ “جسر” منخفض الكربون لمستقبل أخضر غير محدد.

وانضمت قطاعات أخرى إلى التحالف الذي يقوده النفط. وكما يلاحظ المهندس توم باكستر ، فإن مشغلي شبكات الغاز ومصنعي الغلايات يرون بقائهم في هذه الحيلة. وبالمثل ، تحرص المرافق على ذلك ، حيث إن عدم كفاءة الهيدروجين يسمح لها ببيع المزيد من الطاقة.

تتطلب معالجة عملية المماطلة هذه سياسة عامة. ستحتاج الحكومات إلى تنظيم أو فرض ضرائب على الكربون خارج السوق مع تكثيف مصادر الطاقة المتجددة في الوقت نفسه.

يجب أيضًا تغيير نهج تسعير الكهرباء لفصل أسعار الكهرباء المولدة من مصادر الطاقة المتجددة والغاز الأحفوري. يفيد نظام التسعير الهامشي أصحاب المشاريع المتجددة بشكل كبير ، لأنهم يستفيدون من ارتفاع أسعار الكهرباء وتكاليف المدخلات الصفرية بشكل فعال.

سيحدد هيكل السوق البديل مكافآت للمولدات وفقًا لمتوسط ​​تكاليفها بالإضافة إلى فائض طفيف يمكن إعادة استثماره في نشر المزيد من مصادر الطاقة المتجددة والتقنيات الخضراء الأخرى ، مما يوفر للمستهلكين كهرباء رخيصة. لا يمكن تحقيق ذلك إلا من خلال سوق منظم بقوة أو من خلال تأميم شركات الطاقة وتحديد الأسعار والإنتاج.

ستمنح هذه التدخلات الهيدروجين الأخضر ميزة تنافسية على المتغيرات الزرقاء أو الرمادية ، وهي ميزة يمكن تعزيزها بإعانات أخرى ، مثل الإعفاءات الضريبية على نموذج قانون خفض التضخم الأمريكي. قبل كل شيء ، يجب تقليل الطلب على الطاقة لتخفيف الضغط التصاعدي على السعر.

في أي نظام طاقة في المستقبل ، سيكون للهيدروجين دور. لكن يجب أن يتم تصميم توسعها بعناية ، لمنع الوعد بالهيدروجين الأخضر الذي يخفي مخاطر أبناء عمومته الأزرق والرمادي.