مع استمرار انبعاثات الوقود الأحفوري في ارتفاع درجة حرارة الغلاف الجوي للأرض ، تتحول إدارة بايدن إلى الهيدروجين كمصدر للطاقة للمركبات وتصنيع وتوليد الكهرباء.
إنها تقدم 8 مليارات دولار لإغراء الصناعات والمهندسين والمخططين في البلاد لمعرفة كيفية إنتاج وتوفير الهيدروجين النظيف. تقوم الدول والشركات بتقديم العروض النهائية يوم الجمعة حيث تتنافس على برنامج جديد من شأنه إنشاء شبكات إقليمية أو “محاور” لمنتجي الهيدروجين والمستهلكين والبنية التحتية. الهدف هو تسريع توافر واستخدام الغاز عديم اللون والرائحة الذي يعمل بالفعل على تشغيل بعض المركبات والقطارات.
كيف يمكن إنتاج ما يكفي من الهيدروجين لتلبية الطلب – بطرق لا تؤدي إلى تفاقم ظاهرة الاحتباس الحراري؟ وكيف يمكن نقلها بكفاءة إلى حيث يمكن للمستخدمين الحصول عليها؟ سيتم التعامل مع مثل هذه الأسئلة من قبل المحاور.
انضمت كل ولاية تقريبًا إلى مركز مقترح واحد على الأقل ويعمل الكثير منها معًا على أمل جني التنمية الاقتصادية والوظائف التي ستوفرها. ابتكر حكام أركنساس ولويزيانا وأوكلاهوما “HALO Hydrogen Hub” للتنافس على التمويل ، على سبيل المثال.
وتشارك أيضًا شركات الوقود الأحفوري الكبيرة مثل Chevron و EQT Corporation ومطورو الطاقة المتجددة مثل Obsidian والباحثون في المعامل الجامعية والحكومية.
لكن قلة مختارة فقط ستتلقى المليارات من التمويل الفيدرالي. فيما يلي بعض الأسئلة والأجوبة حول المبادرة:
————
س: ما هو محور الهيدروجين؟
ج. تضمن قانون البنية التحتية للحزبين الذي وقعه الرئيس جو بايدن العام الماضي 8 مليارات دولار لبرنامج إنشاء ستة إلى عشرة “مراكز هيدروجينية” إقليمية حول البلاد. يُقصد بالمركز أن يكون شبكة من الشركات التي تنتج الهيدروجين النظيف والصناعات التي تستخدمها – النقل الثقيل ، على سبيل المثال – والبنية التحتية مثل خطوط الأنابيب ومحطات التزود بالوقود. تعاونت الولايات والشركات لإنشاء مقترحات مركزية. ومن المقرر تقديم الطلبات النهائية يوم الجمعة في وزارة الطاقة الأمريكية ، والتي من المتوقع أن تبدأ في منح الأموال في وقت لاحق من هذا العام.
س: لماذا الهيدروجين؟
يمكن صنع الهيدروجين بطرق لا تنتج إلا القليل من غازات الاحتباس الحراري ، إن وجدت. تقول وزارة الطاقة إن الهيدروجين ، بمجرد إنتاجه ، يمكنه توليد الطاقة في خلية وقود ، ولا ينبعث منه سوى بخار الماء والهواء الدافئ. وتقول الوزارة إن المحاور ستنتج هيدروجينًا “نظيفًا” ، على الرغم من أن تعريفها يشمل الهيدروجين المنتج بالغاز الطبيعي. تحدثت شركات الغاز عن خلط الهيدروجين بتركيزات منخفضة مع الميثان لتوصيله إلى المنازل والشركات.
يعتبر البعض الهيدروجين “نظيفًا” فقط إذا تم تصنيعه من خلال التحليل الكهربائي – تقسيم جزيئات الماء باستخدام مصادر الطاقة المتجددة مثل طاقة الرياح والطاقة الشمسية ، والتي هي أيضًا خالية من الكربون ، وكذلك الطاقة النووية. لكن بعض شركات النفط والغاز تقول إن بإمكانها استخدام الوقود الأحفوري كمواد أولية إذا استولت على ثاني أكسيد الكربون وأبعدته عن الغلاف الجوي.
تقول المجموعات البيئية إن الهيدروجين يمثل تلوثه ومخاطره المناخية. عندما ينبعث في الغلاف الجوي ، فإنه يزيد من حجم الميثان وغازات الدفيئة الأخرى ، مما يؤكد الحاجة إلى تجنب التسرب من أنظمة الهيدروجين – وهي قضية يجب على المحاور أخذها في الاعتبار ، كما قال نيكول سوندرز ، محامي الموظفين في صندوق الدفاع عن البيئة.
س: من هم المتأهلين للتصفيات النهائية؟
طلبت وزارة الطاقة خططًا تفصيلية واستلمت 79. في ديسمبر ، شجعت الدائرة 33 ممن لديهم مقترحات مركزية على تقديم طلب نهائي ، على الرغم من أنه لا يزال بإمكان تلك التي لم تشجع على التقدم. لم يحدد القسم المتقدمين بسبب المفاوضات الحساسة حول مكان وضع المحاور.
قامت فرقة عمل الهواء النظيف البيئية غير الربحية بمراقبة العملية وتحديد 23 متأهلاً للتصفيات النهائية على خريطة عبر الإنترنت. اتصلت وكالة أسوشيتد برس بهذه المجموعات وتلقت ردودًا من معظمها ، مؤكدة أن وزارة الطاقة شجعتهم على التقديم بحلول يوم الجمعة ومشاركة تفاصيل خططهم. ومن بين هؤلاء منتجي الطاقة – الوقود الأحفوري وكذلك مطورو الطاقة المتجددة – بالإضافة إلى الولايات والجامعات والمختبرات الوطنية والمرافق والشركات التي تخطط لاستخدام الهيدروجين.
يريد أكثر من 60 كيانًا عامًا وخاصة في الغرب الأوسط مركزًا في منطقتهم ، على سبيل المثال. يقول تحالف الغرب الأوسط للهيدروجين النظيف إنه سيكون “مناسبًا مثاليًا” ، ويرجع ذلك جزئيًا إلى أن العديد من القطاعات الصناعية الكبيرة هناك ، بما في ذلك الصلب والأمونيا والتكرير ، تعتمد على “استهلاك الهيدروجين القذر” لتزويد عملياتها بالوقود.
س: ماذا يقترحون؟
ج: هناك ثمانية خطط على الأقل لتوليد الهيدروجين من الوقود الأحفوري وإنتاجه باستخدام الغاز الطبيعي ، بما يتماشى مع بند في القانون يقضي بوجوب وجود محورين على الأقل في المناطق التي تحتوي على أكثر إمدادات الغاز وفرة في البلاد.
مركز Appalachian Regional Clean Hydrogen Hub عبارة عن شراكة تضم ولاية فرجينيا الغربية وشركة EQT ، أكبر منتج للغاز الطبيعي في البلاد ، من بين آخرين. يقولون إن منطقتهم بها موارد غاز هائلة ويمكن أن تنتج الهيدروجين من الميثان باستخدام الحرارة والبخار والضغط أثناء التقاط ثاني أكسيد الكربون الذي سينتج عن ذلك.
من شأن ثمانية مقترحات أخرى على الأقل أن تولد الهيدروجين من الماء من خلال التحليل الكهربائي ، وذلك باستخدام مصادر متجددة مثل الرياح والطاقة الشمسية ، على الرغم من أن بعضها قد يمد العملية بالطاقة النووية. يتركزون في ولايات الساحل والغرب الأوسط العلوي. يتضمن اقتراح Northeast Regional Clean Hydrogen Hub سبع ولايات شمالية شرقية ، بقيادة نيويورك ، وأكثر من 100 شريك يستخدمون الهيدروجين في النقل والصناعات الثقيلة ، ولتخزين الطاقة على المدى الطويل.
كاليفورنيا لديها خطة للطاقة المتجددة فقط لاستخدام الهيدروجين لإزالة الكربون من النقل والموانئ ومحطات الطاقة ، مع تحالفها من أجل أنظمة طاقة الهيدروجين النظيفة المتجددة. تريد واشنطن وأوريجون أيضًا استخدام مصادر الطاقة المتجددة لإنتاج الهيدروجين لاستخدامه في النقل الثقيل والطيران والبحرية والزراعة. تقول جمعية شمال غرب المحيط الهادئ للهيدروجين إنها تخطط لمشاريع في هاتين الولايتين ، بالإضافة إلى مونتانا.
سينتج تحالف Great Lakes Clean Hydrogen الهيدروجين في محطة Davis-Besse للطاقة النووية في أوك هاربور ، أوهايو ، من خلال التحليل الكهربائي ونقله عن طريق خطوط الأنابيب والشاحنات لصناعة الصلب والطيران وصناعات الزجاج في المنطقة.
قد تستخدم بعض المحاور كلاً من الغاز الطبيعي مع تقنيات احتجاز الكربون ومصادر الطاقة المتجددة ، مثل اقتراح HyVelocity في منطقة الخليج. يضم هذا المركز شركات Chevron و Air Liquide وجامعة تكساس و GTI Energy ومركز مستقبل هيوستن. يقولون إن المركز منطقي هناك لأن ساحل خليج تكساس ينتج بالفعل 3.5 مليون طن متري من الهيدروجين سنويًا ، أو ثلث إجمالي إنتاج الهيدروجين في الولايات المتحدة.
س: لماذا هذا مهم؟
قالت إميلي كينت ، مديرة الولايات المتحدة للوقود الخالي من الكربون في فرقة عمل الهواء النظيف ، إن الولايات المتحدة لا تستطيع تحقيق أهدافها المناخية بالاعتماد على مجموعة هائلة من مصادر الطاقة المتجددة والكهرباء وحدها.
وأضافت أن الهيدروجين النظيف يلعب دورًا مهمًا في إزالة الكربون من قطاعات الاقتصاد التي يكاد يكون من المستحيل كهربتها. ويشمل ذلك النقل بالشاحنات لمسافات طويلة ، والشحن البحري والطيران ، والصناعات الثقيلة بما في ذلك صناعة الحديد والصلب ، والإنتاج والاستخدام الحاليين للهيدروجين.
ومع ذلك ، فإن الولايات المتحدة تنتج القليل جدًا من الهيدروجين. يتم إنتاجه حاليًا باستخدام الغاز الطبيعي لاستخدامه في تكرير البترول وإنتاج الأمونيا للأسمدة.
قال جوزيف ماجكوت ، من مركز الدراسات الاستراتيجية والدولية ، إن المحاور ، إلى جانب الإعفاءات الضريبية المقدمة لإنتاج الهيدروجين ، هي الطريقة التي ستلتزم بها الولايات المتحدة بإنفاق عام كبير لتحفيز الصناعة.
تريد الدولة أن تجعل الشبكة الكهربائية خالية من الكربون بحلول عام 2035 ، وأن تصل إلى صافي صفر على مستوى الاقتصاد بحلول عام 2050 ، لذا فإن الغازات الدفيئة الناتجة لا تزيد عن الكمية التي يتم إزالتها من الغلاف الجوي. تقول وزارة الطاقة الأمريكية إن الهيدروجين لديه إمكانات كبيرة لتوفير الطاقة والحرارة.
قال كينت: “نحن ننتج ونستخدم الهيدروجين لفترة طويلة”. “لم ننتجها بهذه الطرق ، بهذه التقنيات ، ولم نستخدمها في الكثير من هذه القطاعات.”
___
على Twitter ، تابع Jennifer McDermott على www.twitter.com/JenMcDermottAP و John Flesher على www.twitter.com/JohnFlesher.
___
تتلقى التغطية المناخية والبيئية لوكالة أسوشيتد برس الدعم من عدة مؤسسات خاصة. تعرف على المزيد حول مبادرة المناخ الخاصة بـ AP هنا. AP هي المسؤولة وحدها عن جميع المحتويات.