وقد حظي المشروع بترحيب حار. ولكن هل الهيدروجين الأخضر هو الحل لإزالة الكربون من أنظمة التدفئة العالمية؟
تبدو مدرسة أنطونيو ميوتشي الثانوية العامة في كاربي مثل أي مدرسة أخرى في أوروبا: مركز للطلاب الذين ينتظرون بفارغ الصبر استراحات الغداء، وأساتذة يتنقلون في ذروة التحفيز والاستسلام، بينما يدير عمال النظافة القاعات.
ولكن في زاوية بعيدة من ساحة المدرسة، يظهر هيكل غامض مُسيج من بين الأشجار. لا يمكن الوصول إليها إلا للفنيين المتخصصين، وتشير اللوحة الموجودة على الهيكل إلى الغرض منها: الهيدروجين H2.
يحتوي هذا المبنى على أول غلاية تعمل بالهيدروجين الأخضر لتدفئة موقع تعليمي تابع للاتحاد الأوروبي، كما أن احتمالية انبعاثاته صفر.
إذن، كيف يمكن أن يكون اللون الأخضر هيدروجين عمل الغلاية؟ وهل يمكن لهذه التكنولوجيا أن تُحدث ثورة في أنظمة التدفئة لدينا، وتجعلها أكثر استدامة؟
لمعرفة ذلك، توجهت يورونيوز جرين إلى كاربي للتحدث مع رواد المشاريع، وتحدثت إلى خبراء حول إيجابيات وسلبيات التدفئة التي تعمل بالهيدروجين.
إمكانات غلايات الهيدروجين الأخضر
تم تصميم غلاية الهيدروجين الأخضر الخاصة بشركة Meucci في عام 2020 من قبل شركة Coopservice، الشركة الفائزة بدعوة لتقديم العروض نظمتها مقاطعة مودينا. بدأ المشروع في 20 يناير 2023، وحظي بإشادة واسعة النطاق لنهجه التقدمي.
ويتماشى التوقيت مع اهتمام الاتحاد الأوروبي المتزايد بالهيدروجين. وكان إطلاق الصفقة الخضراء الجديدة للاتحاد الأوروبي والغزو الروسي لأوكرانيا سبباً في إلهام الدول الأعضاء لاستكشاف بدائل أكثر استدامة وكفاءة في استخدام الطاقة للوقود الأحفوري.
وذلك عندما الهيدروجين الأخضر ظهرت كحل محتمل.
يتم إنتاج الهيدروجين الأخضر من مصادر متجددة، وهو لا يسبب التلوث ويسهل نقل وتخزين الطاقة. الوقود الجديد هو محور العديد من المخططات المالية الأوروبية انتقال الطاقةبهدف خفض تكاليف الإنتاج المرتفعة.
تعد إسبانيا وألمانيا من بين دول الاتحاد الأوروبي الواعدة في إنتاج الهيدروجين الأخضر، لكن إيطاليا تلعب أيضًا دورها، حيث تعمل على تطوير مشاريع مثل غلاية ميوتشي.
كيف تعمل غلايات الهيدروجين الأخضر؟
يقوم هذا النظام بتسخين صالة الألعاب الرياضية في المدرسة الثانوية بفضل عملية كيميائية تسمى التحليل الكهربائي.
“يتم إنتاج الهيدروجين الأخضر من الطاقة المتجددة التي تولدها الخلايا الكهروضوئية [solar] الحديقة التي بنيناها على سَطح “صالة الألعاب الرياضية”، تشرح أناليزا فيتا، المهندسة التي تقف وراء المشروع.
“تطلق هذه الطاقة المتجددة عملية التحليل الكهربائي، مما يعني أنها تقسم الماء إلى أكسجين وهيدروجين. يتم تحرير الأكسجين في الهواء، بينما يتم تخزين الهيدروجين في حاوية.”
بفضل قدرة تخزين الهيدروجين، تعتبر غلاية الهيدروجين الأخضر أكثر موثوقية من التدفئة البسيطة المتجددة.
“في الأيام الرمادية، الألواح الشمسية وحدها لا تولد الكثير من الطاقة. لكن الهيدروجين يسمح لنا بتخزين الطاقة الفائضة من الأيام المشمسة واستخدامها خلال فصل الشتاء.
هذه الخاصية مناسبة تمامًا لمدن شمال إيطاليا مثل كاربي، حيث غالبًا ما تكون سماء الشتاء مغطاة بالغيوم والضباب.
تتمتع الغلاية التي تعمل بالهيدروجين بميزة أخرى: فهي لا تحتاج إلى إنتاج أي انبعاثات.
يقول فيتا: “من المتوقع أن تؤدي غلاية ميوتشي، إلى جانب 20 مشروعًا آخر للطاقة في مقاطعة مودينا، إلى خفض انبعاثات ثاني أكسيد الكربون بمقدار 717 طنًا سنويًا، أي ما يعادل ثاني أكسيد الكربون المنبعث من 700 سيارة سنويًا”.
مرة أخرى، هذه النقطة ذات أهمية خاصة بالنسبة لكاربي، الواقعة في وادي بو الملوث. أثناء زيارتها للمدرسة، قامت الإدارة المحلية بتوسيع إجراءات الطوارئ استجابة لبيانات جودة الهواء المثيرة للقلق.
لذلك، إذا كان اللون الأخضر هيدروجين تتمتع الغلاية بالعديد من المزايا، فلماذا لم يتم تدفئة جميع منازلنا ومصانعنا ومدارسنا بهذه التكنولوجيا حتى الآن؟
حدود غلايات الهيدروجين الأخضر
يواجه اعتماد الهيدروجين الأخضر في أنظمة التدفئة عقبات، ويرجع ذلك في المقام الأول إلى تكلفته. تم تمكين مشروع ميوتشي من خلال استثمار بقيمة 350 ألف يورو، وهو مبلغ يوضح الحاجز المالي الذي يحول دون تنفيذ مشاريع مماثلة على نطاق واسع.
علاوة على ذلك، يتعين على هياكل التدفئة الأوروبية بالهيدروجين الأخضر أن تلتزم بقواعد السلامة الصارمة، والتي تميل إلى تقليل كفاءتها في استخدام الطاقة.
“لقد صممنا المرجل للاستخدام المستقبلي بنسبة 100 في المائة من الهيدروجين، ولكنه يعمل حاليًا بنسبة 20 في المائة من الهيدروجين و80 في المائة من الهيدروجين. الميثان تشرح فيتا: “بسبب قواعد السلامة”.
يعمل هذا النظام الهجين على تخفيف المخاطر المرتبطة بقابلية الهيدروجين للاشتعال وانبعاثات أكسيد النيتروجين الناتجة عن الاحتراق، ولكنه يقلل أيضًا من كفاءة استخدام الطاقة في النظام.
وأخيرًا وليس آخرًا، ينقسم الخبراء بشدة حول استخدام الهيدروجين الأخضر في أنظمة التدفئة.
وفي عام 2022، توقعت وكالة الطاقة الدولية (IEA) “دورًا ضئيلًا” للهيدروجين في التدفئة بحلول عام 2030.
في رسالة بريد إلكتروني توضيحية إلى يورونيوز جرين، أقرت لورا كوزي، مديرة الاستدامة والتكنولوجيا والتوقعات في وكالة الطاقة الدولية، بدور الهيدروجين في القطاعات التي يصعب إزالة الكربون منها مثل الصلب، يبني، والبتروكيماويات.
ومع ذلك، أكدت أن للتدفئة السكنية الكهربائية مضخات حرارية يمكن أن تكون صديقة للبيئة بنفس القدر، مع تقليل تشتت الحرارة وتكاليف التشغيل.
ويشارك حامد أصلان نجاد، الأستاذ المساعد للطاقة المستدامة في جامعة أوتريخت، وجهة نظر مماثلة.
ويقول: “الهيدروجين حل جيد، لكنه ليس حلاً لكل شيء”. “بالنسبة للأماكن التي لا تتطلب درجات حرارة عالية مثل المنازل وصالات الألعاب الرياضية، يمكن أن تكون المضخات الحرارية الكهربائية أكثر كفاءة في استخدام الطاقة وأكثر استدامة مثل الهيدروجين الأخضر.
“ولكن بالنسبة للأماكن التي تحتاج إلى درجات حرارة أعلى، مثل مصانع الزجاج والصلب، فإن الهيدروجين الأخضر هو الأفضل”.
رحلة الهيدروجين الأخضر: تمامًا مثل الهاتف المحمول؟
على الرغم من الشكوك العلمية، تم الترحيب بمبادرة كاربي للهيدروجين الأخضر باعتبارها خطوة نحو الاستدامة من قبل المجتمع.
أثناء اصطحابنا في جولة حول الحديقة، كانت العميد فيفيانا فالنتيني وطلابها متحمسين للفرصة المستدامة المقدمة للجامعة. مدرسة وتطلع إلى توسيع المشروع.
وعلى الرغم من تقبله للجدل العلمي الدائر حوله، إلا أن المهندس فيتا لا يزال يؤمن بإمكانيات الهيدروجين الأخضر.
وتقول: “ربما لا يكون الهيدروجين فعالاً في استخدام الطاقة مثل المصادر الأخرى، ولكن إذا أردنا إيجاد حل أكثر مراعاة للبيئة لبناء الطاقة الخضراء في المستقبل، فنحن بحاجة إلى مشاريع تجريبية مثل هذا المشروع تمامًا”.
“إن نظام التسخين بالهيدروجين الخاص بنا يشبه النظام العملاق الأول الهاتف الخلوي. الآن يبدو الأمر مثيرًا للشفقة، ولكن في ذلك الوقت كان استثمارًا ضخمًا للمستقبل”.
