کسب‌و‌کار پایدار
آیا هیدروژن می‌تواند وابستگی کشورها به گاز را کم کند؟
هیدروژن می‌تواند حجم بالایی از انرژی را ذخیره کند، جایگزین گاز طبیعی در فرآیندهای صنعتی شود، و انرژی پیل‌‌‌های سوختی در کامیون‌‌‌ها، قطارها، کشتی‌‌‌ها یا هواپیماها را تامین کند و چیزی جز بخار آب، منتشر نکند. این اشتیاق گریم، مورد توجه قرار گرفته است. طبق اعلام آژانس بین‌المللی انرژی (IEA)، ده‌‌‌ها کشور استراتژی‌‌‌های ملی خود را در مورد هیدروژن منتشر کرده‌‌‌اند یا در آستانه این کار هستند. با این وجود موج گسترده اظهار علاقه، هنوز به طور دقیق مشخص نیست استفاده از هیدروژن در مقیاس گسترده عملی است یا نه. قبلا همچنین هیجانات مشابهی وجود داشته است: در دهه ۷۰، بعد از دو بحران نفتی و در دهه ۹۰ وقتی نگرانی‌های اقلیمی تازه شروع شد. اما هر دو به تدریج محو شد و به نتیجه‌‌‌ای نرسید. آیا هیجان امروز برای هیدروژن، می‌تواند متفاوت باشد؟ منتقدان می‌‌‌گویند نمایندگان این صنعت که در سراسر جهان بر شوراها تسلط دارند، معمولا به سمت هیدروژن سوگیری دارند، چون باعث تعلق یارانه‌‌‌های دولتی می‌شود و تقاضا برای دارایی‌‌‌های موجود مثل توربین‌‌‌ها و دیگ‌‌‌های بخار را افزایش می‌دهد. اما گروه‌‌‌های زیست محیطی محتاط عمل می‌کنند و می‌‌‌گویند هیدروژن نمی‌تواند به عنوان یک سوخت اصلی مورد بهره‌‌‌برداری قرار بگیرد.
هیدروژن با دو روش اصلی تولید می‌شود: یکی هیدروژن سبز که با استفاده از برق حاصل از انرژی‌‌‌های تجدیدپذیر تولید می‌شود؛ یعنی الکترولیزکننده آب را به مولکول‌‌‌های هیدروژن و اکسیژن تجزیه می‌کند. اما دستگاه‌ها و برقی که برای این کار استفاده می‌شود، بسیار گران هستند. با وجود این هزینه‌‌‌ها، طبق اعلام IEA، فقط ۰۳/ ۰ تولید جهانی هیدروژن با این روش تامین می‌شود. دوم هیدروژن خاکستری، که پنج برابر ارزان‌‌‌تر است و از گاز طبیعی یا در مواردی از نفت یا زغال‌سنگ گرفته می‌شود. اما در این روش نسبت به سوختن مستقیم گاز طبیعی، ۵۰درصد دی‌‌‌اکسید کربن بیشتری منتشر می‌شود. یک تکنیک مشابه، زیرمجموعه این روش وجود دارد که هیدروژن آبی نامیده می‌شود و از همین فرآیند استفاده می‌کند، اما حدود ۶۰ تا ۹۰درصد کربنی که منتشر می‌شود را برای استفاده مجدد یا ذخیره‌‌‌سازی، جذب می‌کند. این روش هم هزینه تولید را دو برابر می‌کند و مقیاس را کاهش می‌دهد. بنابراین، تولید جهانی هیدروژن با وجود پتانسیل و تصویر دوستدار محیط‌زیستش، یا مقرون به صرفه نیست یا انتشار دی‌‌‌اکسید کربن آن، حدود سه برابر بیشتر از میزانی است که یک کشور به اندازه مثلا فرانسه کربن منتشر می‌کند.
هیدروژن سبز و تامین انرژی خانه‌‌‌ها
آمریکا، کانادا، انگلستان، هلند و نروژ در حال برنامه‌‌‌ریزی برای استفاده از هیدروژن آبی، از طریق وارد کردن کربن جذب شده به میادین نفتی و گازی هستند تا بتوانند در بلندمدت آن را ذخیره کنند و مورد استفاده مجدد قرار دهند. اما در آلمان این تصویر چندان واضح نیست. ولکر کواشنینگ، استاد سیستم‌های انرژی تجدیدپذیر در دانشگاه علوم کاربردی برلین، می‌‌‌گوید انرژی‌‌‌های بادی و خورشیدی باید هر چه سریع‌‌‌تر توسعه یابند تا تولید هیدروژن سبز در آینده تسهیل شود – اقدامی که دولت جدید آلمان وعده آن را داده است.
وزیر اقتصاد آلمان در ماه ژانویه از یک برنامه جاه‌‌‌طلبانه برای انرژی‌‌‌های تجدیدپذیر خبر داد و اعلام کرد تولید داخلی هیدروژن سبز از ۷۰ مگاوات در حال حاضر به ۱۰ گیگاوات در سال ۲۰۳۰ افزایش خواهد یافت. اتحادیه اروپا قرار است تا همین مدت ۴۰ گیگاوات تولید کند و این رقم برای فرانسه ۵/ ۶ گیگاوات است. از آنجا که این هدف بسیار بزرگ است، آلمان می‌‌‌خواهد برای تامین هیدروژن به خارج از کشور روی آورد و خط لوله‌‌‌های هیدروژن را برای اتصال به جنوب اروپا که شرایط بهره‌‌‌برداری از انرژی‌‌‌های خورشیدی و بادی در آنجا بهتر است توسعه دهد. همچنین قراردادهای مشارکت با قطر، امارات، عربستان، عمان، ایرلند، شیلی، نامیبیا و استرالیا امضا شده است. اما کواشنینگ می‌‌‌گوید وارد کردن هیدروژن از نیروگاه‌‌‌های صحرایی، کند، گران و ناکارآمد خواهد بود.
هر اقدامی در زنجیره تامین، بخشی از انرژی اصلی را مصرف می‌کند: نمک‌‌‌زدایی آب دریا و تبدیل آن به آب شیرین به عنوان ماده خام، الکترولیز کردن، تبدیل به مایع برای انتقال، حمل‌‌‌ونقل از طریق تانکر، حمل‌‌‌ونقل محلی با لوله در داخل آلمان و تبدیل مجدد هیدروژن به برق. به گفته کواشنینگ، همه این اقدامات با هم، حداقل ۷۰درصد برقی که در ابتدا تولید می‌شود را به هدر می‌دهد. بنابراین، حتی اگر یک پنل خورشیدی در بیابان، نسبت به یک پنل در آلمان ۸۰درصد برق بیشتری تولید کند، اتلاف آن در بین راه آنقدر زیاد است که تولید مستقیم در آلمان می‌تواند دو برابر بازدهی بیشتری داشته باشد.
با توجه به هزینه‌‌‌زایی بالا، آیا باید همچنان از هیدروژن استفاده کرد؟ بیشتر کارشناسان روی این موضوع توافق دارند که «هیدروژن را باید فقط به صنایعی اختصاص داد که برق‌‌‌رسانی مستقیم به آنها امکان‌‌‌پذیر نیست.» فلیکس متس، کارشناس انرژی در اندیشکده Oko و عضو شورای هیدروژن آلمان می‌‌‌گوید: «ابتدا باید در تولید فولاد، مواد شیمیایی و شیشه از آن استفاده کنیم.» او اضافه می‌کند که بعد از آن در بخش‌‌‌هایی مثل حمل‌‌‌ونقل دریایی، زمینی و هوایی برای فواصل دور می‌توان از هیدروژن استفاده کرد، اما برای خودروهای شخصی یا گرم کردن منازل و دفاتر، استفاده از هیدروژن کم‌‌‌بازده، گران و غیرعملی است.
