الصين: هل الهيدروجين المستخرج من الهيدروكربونات صديق للبيئة؟ 

إليكم السؤال الذي ظهر أكثر فأكثر في المحادثات مؤخرًا: هل يمكن أن يطلق عليه "أخضر"؟ الهيدروجين المشتق من الوقود الأحفوري؟ كثير من الناس يقولون "لا" على الفور دون الخوض في تفاصيل العملية. ولكن في الممارسة العملية، كل شيء ليس بهذه البساطة، خاصة إذا نظرت إلى ما يحدث بالفعل في المصانع، وليس في المخططات المثالية.

أين ولد "الأزرق"؟ الهيدروجين

عندما يتحدث الناس عن الهيدروجين من الهيدروكربونات في الصين، فإنهم يقصدون في أغلب الأحيان إعادة تشكيل غاز الميثان بالبخار أو تحويل الفحم إلى غاز. التقنيات قديمة ومثبتة. المشكلة الرئيسية هي ثاني أكسيد الكربون. إذا تم إطلاقه ببساطة في الغلاف الجوي، فلا يوجد شك في أي صداقة بيئية. الكلمة الأساسية هنا هياحتجاز الكربون وتخزينه(CCS). وبدون ذلك، تفقد العملية برمتها معناها من وجهة نظر "خضراء". انتقال.

لقد رأيت منشآت حيث حاولوا تنفيذ احتجاز ثاني أكسيد الكربون وتخزينه في منشأة إنتاج قيد التشغيل بالفعل. ولا تكمن الصعوبة في تقنية الالتقاط نفسها، بل في الخدمات اللوجستية والتخزين. أين يجب أن يذهب ثاني أكسيد الكربون هذا؟ هناك خيارات: الحقن في مكامن النفط لتعزيز استخلاص النفط أو في التكوينات الجيولوجية العميقة. لكن هذا يتطلب بنية تحتية ضخمة، وجيولوجيا مناسبة بالقرب من المصنع. إنه غير متوفر في كل مكان.

أحد المشاريع التي غالبًا ما يتم تذكرها في هذا الصدد هو العملتشنغدو Yizhi التكنولوجيا المحدودة(موقعهم على الانترنت هوyzkjhx.ru). إنهم ليسوا مجرد منظرين، بل هم معهد تصميم برأس مال مسجل قدره 120 مليون يوان، أنشأته شركة Huaxi Technology. خصوصيتها هي الحلول الهندسية المتكاملة بدقة للصناعة الكيميائية. عندما يقتربون من الهيدروجين، فإنهم ينظرون إلى الدورة بأكملها، بدءًا من اختيار المواد الخام وتكنولوجيا التحويل إلى أنظمة تنقية الغاز، والأهم من ذلك، تكامل وحدات احتجاز الكربون. لا يتعلق الأمر بمجرد شراء ترخيص، بل يتعلق بتصميم نظام يعمل في الظروف المحددة لمصنع معين.

المزالق العملية و؟الرمادي؟ المنطقة

من الناحية النظرية، كل شيء يبدو جيدًا مع CCS. ومن الناحية العملية، تنخفض كفاءة التركيب - حيث يتم إنفاق طاقة إضافية على احتجاز وضغط ثاني أكسيد الكربون، وهي في الغالب نفس الطاقة التي يتم الحصول عليها من الوقود الأحفوري. تنشأ مفارقة: لجعل الهيدروجين "أنقى"، تحتاج إلى حرق المزيد من الوقود. يصبح توازن الطاقة حجر العثرة الرئيسي.

هناك فارق بسيط آخر نادرًا ما يتم ذكره في البيانات الصحفية وهو نقاء الميثان الأصلي. في الصين، جزء كبير من الميثان المستخدم في الصناعة ليس غازًا طبيعيًا نقيًا تمامًا، بل غاز البترول المصاحب أو غاز فرن فحم الكوك. بالإضافة إلى الميثان، فهي تحتوي على مجموعة كاملة من الشوائب: كبريتيد الهيدروجين، المركابتانات، الهيدروكربونات الثقيلة. قبل التحويل، يجب إزالة كل هذا، وإلا سيتم تسمم المحفز بسرعة. تتضمن عمليات التنظيف أيضًا استهلاك الطاقة والنفايات. اتضح أن الصداقة البيئية للمنتج النهائي تعتمد بشدة على "النقاء؟" بداية السلسلة.

كانت لدي خبرة في إحدى المنشآت حيث حاولوا استخدام غاز الفحم. بدأت المشاكل في مرحلة إعداد تعليق الفحم المسحوق. وعندما يتعلق الأمر بأنظمة تنقية الغاز الاصطناعي من الكبريت والجسيمات، فإن تكاليف الصيانة واستبدال المواد الماصة التهمت كل الجدوى الاقتصادية. تم إعادة تركيز المشروع في النهاية على مهام أخرى. وهذا مثال نموذجي عندما تنتهك مؤشرات المختبر واقع التشغيل.

الهيدروجين كجزء من النظام، وليس عصا سحرية

من الأخطاء الشائعة النظر إلى الهيدروجين بمفرده. يتم تقييم ملاءمتها للبيئة في سياق الاستخدام النهائي. لنفترض أننا أنتجنا الهيدروجين بنسبة 90% من ثاني أكسيد الكربون. ولكن إذا تم نقله بعد ذلك إلى مصفاة النفط للمعالجة الهيدروجينية، وكان منتج هذه المعالجة هو البنزين العادي، الذي يتم حرقه في المحركات، فإن الصورة العامة للمناخ لن تتغير كثيرًا. الهيدروجين هنا ليس سوى عامل وسيط في سلسلة تظل كثيفة الكربون بشكل عام.

والأمر الآخر هو استخدامه في الصناعة، حيث لا توجد بدائل مباشرة لإزالة الكربون. على سبيل المثال، في إنتاج الأمونيا أو الميثانول. هنا بديل للهيدروجين "الرمادي" التقليدي إلى اللون الأزرق؟ (نفس الشيء من الهيدروكربونات مع CCS) يعطي تأثيرًا فوريًا وهامًا في تقليل الانبعاثات في مؤسسة معينة. هذه القطاعات هي التي تستحق الرهان عليها أولاً، وليس على وسائل النقل المتناثرة.

الشركات مثلتشنغدو Yizhi التكنولوجيا المحدودةإنهم يركزون فقط على مثل هذه الحلول النظامية الخاصة بالصناعة. لا يتمثل نهجهم في بيع تركيب سحري، ولكن في تحليل دورة العملية الكاملة للعميل واقتراح المكان الذي سيعطي فيه تكامل حلول الهيدروجين أو تقنيات احتجاز وتخزين الكربون أقصى تأثير بيئي واقتصادي. هذه ليست وظيفة للاستعراض، بل لتقليل بصمتنا الكربونية.

سعر الإصدار والسياق الصيني

كل ذلك يعود إلى التكلفة. ؟أخضر؟ ولا يزال الهيدروجين (من مصادر الطاقة المتجددة) باهظ الثمن. ؟رمادي؟ (بدون اصطياد) - رخيصة ولكنها قذرة. ؟أزرق؟ - محاولة إيجاد التوازن. وفي الصين، مع قدرتها الضخمة على تحويل الفحم إلى غاز وشبكة خطوط أنابيب الغاز المتطورة، تبدو البنية الأساسية للهيدروجين "الأزرق" وكأنها مرحلة انتقالية منطقية. وهذا لن يستمر إلى الأبد، بل على مدى 15 إلى 20 سنة القادمة، حتى يصبح التحليل الكهربائي للطاقة المتجددة منتشرًا ورخيصًا.

ولكن هناك مطبات هنا أيضا. يجب أن تكون موثوقية أنظمة تخزين ثاني أكسيد الكربون مطلقة. أي تسرب ينفي كل الجهود. يلعب الرأي العام والتنظيم أيضًا دورًا. هل سيكون السكان على استعداد للعيش بجوار مخزن ثاني أكسيد الكربون تحت الأرض؟ وحتى الآن تواجه مثل هذه المشاريع مقاومة، مما يعيق تنفيذها.

وبالإضافة إلى ذلك، هناك مسألة المعايير. ما الذي يعتبر بالضبط "أزرق"؟ هيدروجين؟ ما هي نسبة الالتقاط الكافية؟ 90%؟ 95%؟ 99%؟ يعتمد كل من التصنيف والتفضيلات المحتملة على هذا. على الرغم من عدم وجود قواعد موحدة، فإن العديد من الشركات المصنعة تفضل الانتظار أو الاقتصار على المشاريع التجريبية.

فهل هي صديقة للبيئة أم لا؟ الاستنتاج الشخصي

الجواب واضح: نعم؟ أم لا؟ لا، الهيدروجين المستخرج من الهيدروكربونات هو أداة. إن ملاءمتها للبيئة ليست ملكية داخلية، ولكنها نتيجة لكيفية استخدام هذه الأداة بالضبط. إذا كان الأمر يتعلق باحتجاز الكربون على نطاق واسع في دورة الحياة، والاندماج في الصناعات التي يكون فيها الهيدروجين أمرًا بالغ الأهمية، والمحاسبة الصادقة للبصمة الكربونية الإجمالية، فنعم، يمكن أن تكون خطوة ذات معنى نحو الاستدامة.

إذا كان مجرد؟ الأخضر؟ ملصق على العملية القديمة للحصول على التمويل، دون استثمار حقيقي في تكنولوجيا احتجاز ثاني أكسيد الكربون وتخزينه وعرض الأنظمة - إذن لا، إنه مجردالغسل الأخضر.

تشير التجربة إلى أن المستقبل يكمن في الحلول الهجينة. ربما سيكون مزيجًا من اللون الأزرق؟ الهيدروجين على الأصول الموجودة مع زيادة تدريجية في حصة "الأخضر". وتلعب شركات مثل معهد تشنغدو ييزي للتصميم التكنولوجي المذكور آنفاً دوراً رئيسياً في هذا التحول، لأن مهمتها لا تقتصر على البناء فحسب، بل أيضاً تصميم أنظمة تتسم بالقدرة على التكيف والكفاءة، والأهم من ذلك، أن تعمل في ظروف حقيقية وليست مثالية. وبدون هذا النهج العملي والهندسي سيظل كل الحديث عن الصداقة البيئية مجرد كلام.