الهيدروجين الأبيض: البديل الذي قد ينجح حيث فشل الأخضر

تلاشت الآمال الكبيرة المعلقة على الهيدروجين الأخضر، لكن هل يمكن للهيدروجين الأبيض أن يحتل مكانه كخطوة تالية حاسمة في مسار الحياد الكربوني؟

الهيدروجين الجيولوجي، المعروف باسم "الهيدروجين الأبيض"، قد يتجاوز الحواجز الحرجة التي تعيق توسع استخدام الهيدروجين، دون أن يزيد من البصمة الكربونية للقطاع بشكل ملموس. وبرغم أن التكنولوجيا لا تزال في مراحلها الأولى، فإن بوسعها يوماً ما أن تخفف الانبعاثات من بعض أصعب القطاعات الصناعية في العالم.

ينطوي هذا النوع من الهيدروجين على استخراج الهيدروجين الموجود بشكل طبيعي في الصخور والرواسب الأخرى في قشرة الأرض. قال بيير لوفان، الرئيس التنفيذي لشركة فيما الكندية الناشئة المتخصصة بالهيدروجين الجيولوجي، في حوار مع "نيويورك تايمز" في وقت سابق من هذا العام: "الإمكانيات هائلة. يمكنك العثور على صخور من هذا النوع في أنحاء العالم كله، بكميات كافية لإنتاج مليارات الأطنان من الهيدروجين".

يتمتع الهيدروجين بقيمة استثنائية في القطاعات التي تتسم تاريخياً بانبعاثات عالية مثل صناعة الصلب والنقل، لأنه مثل الفحم الحراري والفحم الكوكسي والوقود الثقيل، يمكن حرق الهيدروجين في درجات حرارة مرتفعة لاستخدامه في العمليات الصناعية. لكن بخلاف هذه مصادر الوقود الملوثة للغاية، لا يترك الهيدروجين عند احتراقه سوى بخار الماء. المشكلة أن معظم الهيدروجين المُنتج يعتمد على الوقود الأحفوري، مما يلغي فعاليته كأداة لتحقيق الحياد الكربوني.

رداً على هذه المشكلة، تمت الترويج للهيدروجين "الأخضر" المُنتج باستخدام مصادر طاقة نظيفة ومتجددة فقط كمفتاح لثورة الحياد الكربوني لسنوات. بيد أنه وحتى عام 2023، لم تتحقق سوى نسبة ضئيلة جداً من مشاريع الهيدروجين الأخضر المخطط لها. على وجه التحديد، "اكتملت فقط 7% من الإعلانات العالمية عن الطاقة الإنتاجية في مواعيدها المحددة"، وفقاً لورقة بحثية بعنوان "فجوة الطموح والتنفيذ في الهيدروجين الأخضر" نُشرت في الدورية العلمية المرموقة "نيتشر إنرجي" العام الماضي.

هناك عدة أسباب لهذا التراجع. أولاً وقبل كل شيء، الأرقام لا تنجح في الإقناع. ظل الهيدروجين الأخضر مكلفاً وعاجزاً عن التنافس مع وقود آخر. ثانياً، غالباً ما لا يكون الخيار الأفضل بل حتى الخيار المناسب لمسارات تحقيق الحياد الكربوني. في كثير من الأحيان، تُستهلك الطاقة النظيفة المطلوبة لإنتاج الهيدروجين الأخضر بكفاءة أكبر بطريقة مباشرة.

هنا يأتي دور الهيدروجين "الأبيض". الموارد الجوفية الموجودة من الهيدروجين الطبيعي ضخمة وظلت غير مستغلة تماماً. تقدّر دراسة حديثة لباحثين من جامعة أكسفورد وجامعة دوراهام وجامعة تورنتو أن الهيدروجين المتولد في القشرة القارية للأرض على مدى العصور الجيولوجية يتضمن طاقة معادلة لحوالي 170 ألف سنة من استهلاك النفط العالمي الحالي، لكن يبقى غير واضح كم قد تراكم منها في رواسب قابلة للاستخراج.

قال كريس بالنتاين، الباحث الرئيسي في دراسة أكسفورد: "دمج المكونات اللازمة للعثور على هيدروجين متراكم في أي من هذه الأماكن يشبه إعداد كعكة سوفليه - إذا أخطأت في أي من المكونات أو الكميات أو التوقيت أو درجة الحرارة، ستصاب بخيبة أمل. إيجاد وصفة استخراج ناجحة وقابلة للتكرار سيفتح الباب أمام مصدر هيدروجين منخفض الكربون تنافسي تجارياً، يسهم بشكل كبير في الانتقال الطاقوي - لدينا الخبرة اللازمة لدمج هذه المكونات والعثور على هذه الوصفة".

بالفعل، استخراج وتنقية الهيدروجين الموجود في قشرة الأرض بطريقة صديقة للبيئة وفعالة اقتصادياً يتطلب شبكة معقدة من العوامل. يسعى الجيولوجيون للكشف عن نظام كامل لاستخراج الهيدروجين "يتميز بمصدر إنتاجي ومسارات هجرة وتشكل خزانات، وربما فخاخ جيولوجية قادرة على تجميع كميات كبيرة من الهيدروجين على المدى الطويل"، كما شرحت تقرير حديث من "فيوتورا". "ما من إمكانية لتنفيذ استغلال صناعي واسع النطاق إلا بعد فهمنا الكامل لآلية عمل هذا النظام، الذي يشاطر نظم النفط أوجه تشابه لكن يختلف عنها في جوانب أساسية".

لكن عدداً متزايداً من الشركات الناشئة يحاول إتقان هذه الوصفة أسرع من غيرها لفتح هذا المورد الهائل بطريقة قابلة للتطبيق تجارياً. من أوروبا إلى الفلبين، إنها مسألة وقت فقط قبل أن ينفجر العالم بأول نقطة اهتمام جيولوجي للهيدروجين.