به گزارش میز نفت، سال هاست كه شاهد یک رقابت ميان طرفداران خودروهای الکتریکی داراي باتری و آنهایی که خودروي هیدروژني سلول سوختی دارند، هستيم. برای راننده های معمولی که به برد راحت و زمان سوخت گیری کوتاه و راحت عادت دارند،
هیدروژن جایگزین ایده آلی برای موتورهای احتراق داخلی بنزینی یا دیزلی است. شرکتهای نفت و گاز نیز از راهحل هیدروژن حمایت میکنند، زیرا به نظر میرسد با مدل کسبوکار آنها انطباق بيشتري دارد.
*هزینه یک اقتصاد هیدروژنی پاک چقدر است؟
مشکل این است که خودروهای برقی با سرعتی سریعتر از آنچه انتظار میرود، تکامل مییابند، در حالی که توسعه فناوری هیدروژن با پيشرفت اندكي روبرو است. میدانم که این موضوع یک داستان بحثبرانگیز است، اما هیدروژن و ماشینها هنوز هم داستان عاشقانه ای نیستند که تویوتا چندین سال پیش روی آن شرطبندی کرده بود. هرچند بايد ببینیم که آیا شرکت بي ام دبليو با ناوگان آزمایشی خود با کمتر از 100 دستگاه iX5 هیدروژني، که برای اهداف آزمایشی در پایان ژوئن به کار گرفته شد، صنعت خودرو را شگفت زده خواهد کرد یا خیر؟
به نظر مي رسد شانس وقوع چنین اتفاقی بسیار اندک است، زیرا گزارش اخیر شرکت مشهور ديلويت ( یکی از شرکت های مشاوره پیشرو در جهان) به ما نگاهی اجمالی به اهداف اصلی هیدروژن در آینده بازار هیدروژن پاک می دهد.
اگر فکر می کنید سوزاندن هیدروژن یک فرآیند پاك است، حق با شماست. در یک پیل سوختی، هیدروژن با اکسیژن موجود در هوا واکنش می دهد و در نتیجه آب و برق تولید می شود. با این حال، درست همانطور که مردم به این موضوع اشاره می کنند که تولید باتری آلاینده است، ما باید تعجب کنیم که هیدروژن در یک BMW iX5 هیدروژني از کجا می آید.
چندین فناوری برای تولید هیدروژن وجود دارد. برخی از آنها کربن فشرده اند، در حالی که برخی از آنها کم و بیش تمیز هستند. صنعت از کد رنگی برای متمایز ساختن آنها استفاده می کند و دیلویت نمودار خوبی برای درک شرایط برای همه دارد.
*هیدروژن سبز از الکترولیز با استفاده از الکتریسیته تجدیدپذیر، عمدتاً از خورشید و باد تولید میشود، بنابراین کممصرفترین فناوری کربن است و انتشار كربن مستقیمی ندارد.
*هیدروژن سفید به ذخایر طبیعی هیدروژن اطلاق می شود که می تواند از حفاری در چاه های زیرزمینی استخراج شود.
* هیدروژن صورتی از طریق الکترولیز آب با استفاده از انرژی هسته ای تولید می شود، بنابراین یک فرآیند کربن خنثی است.
* هیدروژن آبی با فناوری جذب و ذخیره کربن (CCS) هیدروژن خاکستری را تکمیل می کند. با این حال، این فناوری به سختی در درازمدت به دلیل انتشار گازهای گلخانه ای باقیمانده و انتشار متان بالادست، به بی طرفی کربن دست خواهد یافت.
* هیدروژن فیروزه ای را می توان از طریق تجزیه در اثر حرارت گاز طبیعی تولید کرد و از انتشار مستقیم کربن جلوگیری کرد. این فناوری بسیار گرانتر از فناوریهای جایگزین بوده و باید با انتشار متان مقابله کند.
* هیدروژن خاکستری به فراورش گاز طبیعی (از طریق تبديل متان بخار، اصلاح حرارتی خودکار متان یا رفرمینگ گرم شده با گاز متان) متکی است که امروزه به طور گسترده پذیرفته شده است. انتشار کربن از خوراك گاز طبیعی، هیدروژن خاکستری را به فرآیندی پر انتشار تبدیل میکند.
* هیدروژن سیاه یا قهوه ای به گاز شدن زغال سنگ، آلاینده ترین فناوری، با توليد 20 کیلوگرم كربن براي توليد يك كيلوگرم هيدروژن از انتشار گازهای گلخانه ای در طی فرآیند اشاره دارد.
اکنون که ما خواهان تامین هیدروژن پاک هستیم، زمان آن فرا رسیده است که اذعان کنیم که تقریباً کل تولید صنعتی هیدروژن در حال حاضر به فناوری های کربن فشرده مانند تبدیل به گاز زغال سنگ و فراورش گاز طبیعی متکی است.
بنابراین، متأسفانه، ناوگان آزمایشی BMW iX5 هیدروژني و تمام خودروهای هیدروژنی دیگری که امروزه مورد استفاده قرار میگیرند را میتوان مقصر آلودگی مرتبط دانست، حتی اگر در هنگام استفاده آلودگی نداشته باشند. خنده دار است یا نه، این همان اتهامی است که مخالفان خودروهای برقی در مورد خودروهای برقی باتری دار به کار می برند.. اما فعلا، بیایید به تعريف موسسه دیلویت از «هیدروژن پاک» برگردیم.
*هیدروژن سبز و آبی می تواند فناوري آینده باشد
در آخرین گزارش "هیدروژن سبز: انرژی بخشیدن به مسیر صفر خالص. چشم انداز هیدروژن سبز جهانی 2023 موسسه دیلویت"، تحلیلگران به این نتیجه رسیدند که هیدروژن سبز و هیدروژن آبی بهترین فناوری هایی هستند که صنعت باید برای دستیابی به بی طرفی آب و هوا تا سال 2050 میلادی در اولویت قرار دهد.
بنابراین، هیدروژن سبز و هیدروژن آبی ترکیب مناسبی برای به اصطلاح هیدروژن پاك در نظر گرفته می شوند.
محاسبات ديلويت نشان می دهد که در سال 2050 میلادی،صنعت باید حداقل 600 میلیون تن هیدروژن تولید کند. برای در نظر گرفتن همه چیز، این اثر می تواند برابر با کاهش حدود 85 گیگا تن دی اکسید کربن باشد که این مقدار بیش از دو برابر سال 2021 میلادی است. اما تنها در صورتی که هیدروژن پاک جایگزین سوخت های فسیلی شود و مصرف صنعتی و کربن فشرده را جایگزین کند.
*فناوری های تامین هیدروژن
به هر حال، بحث های زیادی در مورد استفاده از هیدروژن در صنعت خودرو وجود داشته است،
اما این گزارش می تواند ثابت کند که بسیاری از مردم اشتباه می کنند. در واقع، هیدروژن برای سایر صنایع بسیار مهمتر است.
این گزارش پیش بینی می کند که در سال 2050 میلادی صنعت 42 درصد از کل تقاضای هیدروژن پاک را به خود اختصاص خواهد داد و پس از آن حمل و نقل با 36 درصد قرار خواهد گرفت. بقیه عمدتاً به تولید برق و مقدار کمی به گرمایش ساختمان ها اختصاص می یابد.
اکنون موضوع اینجاست: نیازهای حمل و نقل سختگیرانه خواهد بود. از آنجایی که حمل و نقل سنگین، حمل و نقل هوایی و حمل و نقل در مقیاس بزرگ، اگر نگوییم غیرممکن، دشوار خواهد بود، انتظار می رود که آنها بیشتر هیدروژن تولید شده برای بخش حمل و نقل را مصرف کنند.
این بدان معناست که صنعت خودرو باید عمدتاً بر برقیسازی تکیه کند – و من فکر میکنم رقابت برای کارخانههای باتریسازی و مدلهای الکتریکی جدید در این زمینه کاملاً قابل توضیح است. بنابراین، انتظار نداشته باشید که ناوگان BMW iX5 هیدروژن به این زودی ها رشد کند.
دلیل کلیدی دیگری نیز وجود دارد: بر اساس فهرستی از پروژه های هیدروژن پاک اعلام شده در سراسر جهان، دیلویت پیشنهاد می کند که در سال 2030 میلادی، ظرفیت تولید جمعی آن ها تنها ۴۴ مگاتن را تشکیل می دهد که بسیار کمتر از تقاضای پیش بینی شده ۱۷۰ مگاتنی در پایان این دهه است. به عبارت ساده، احتمال زیادی وجود دارد که هیدروژن تمیز تقاضا را برآورده نکند.
*هیدروژن تمیز بسیار گران است
از آنجایی که ردپای عظیم کربن صنعت سوخت فسیلی به درستی در نظر گرفته نشده است و قیمت ها اثرات خارجی محیطی را در بر نمی گیرد، نفت و گاز در مقایسه با فناوری های هیدروژن پاک، بسیار مقرون به صرفه باقی می مانند.
این ممکن است خیلی ها را شگفت زده کند، اما باید بدانید که در سال 2022 میلادی، سرمایه گذاری های جهانی در تاسیسات تولید سوخت فسیلی حدود ۴۱۷ میلیارد دلار بوده است. اگر فکر کنید که در ژوئیه ۲۰۲۳ میلادی، میانگین دمای کره زمین رکورد جدیدی را ثبت کرد، افتضاح است. متأسفانه، به نظر نمی رسد که غول های نفتی به گرمایش افسارگسیخته کره زمین اهمیتی دهند تا زمانی که تجارت آنها سودآور باشد.
در مقایسه، دیلویت پیش بینی می کند که سرمایه گذاری جهانی برای تولید هیدروژن پاک باید حداقل به ۹.۴ تریلیون دلار برسد. یعنی ۹۴۰۰ میلیارد دلار یا ۲۲ برابر بیشتر از سرمایه گذاری سالانه در تولید نفت و گاز! این یک انتخاب سخت برای سیاست گذاران، سیاستمداران و سرمایه گذاران است، به ویژه در یک محیط بسیار حساس به دلیل پسابرجام، ژئوپلیتیک و انواع مسائل اقتصادی.
*در مورد رقابت شدید برای انرژی پاک چطور؟
موسسه دیلویت پیش بینی می کند که نیمی از سرمایه گذاری برای هیدروژن پاک صرف ظرفیت های خورشیدی و بادی خواهد شد. این موضوع سوالاتی را در مورد بهره وری ایجاد می کند، زیرا ۴.۵ تریلیون دلار سرمایه گذاری در انرژی خورشیدی و بادی می تواند برای بخش برق و انرژی بسیار مفید باشد.
به یاد داشته باشید که امروزه بخش صنعت از مقادیر زیادی هیدروژن خاکستری با کربن فشرده استفاده می کند که تقریباً مگاتن در سال است. تولید آمونیاک برای کودهای شیمیایی که برای محصولات کشاورزی و جلوگیری از بحران گرسنگی جهانی اهمیت حیاتی دارد، در صنایع شیمیایی بسیار مورد نیاز است. بخش آهن و فولاد یکی دیگر از «مشتریان» حیاتی برای هیدروژن است. انتظار می رود سایر زمینه ها در صنعت و ذخیره سازی انرژی در برابر حمل و نقل در اولویت قرار گیرند.
*شانس به نفع خودروهای هیدروژنی نیست
همانطور که می بینید، یک سری مشکلات وجود دارد. اولاً، هیدروژن پاک نیاز به سرمایهگذاریهای هنگفت دارد و این به معنای اولویتبندی مهمترین صنایع است – صنعت خودرو قطعاً در میان اولویتها نیست.
ثانیاً، اگر سیاستگذاران نتوانند سریعتر در مورد بهترین (و به احتمال زیاد نامطلوب) تصمیم ها برای چارچوب اقتصاد هیدروژنی به توافق برسند، خطر کمبود هیدروژن زیاد است.
به یاد داشته باشید که هدایت سرمایهگذاریهای فناوریهای سبز، مانند انرژی خورشیدی و بادی، به سمت تولید هیدروژن میتواند بدتر از استفاده از سرمایهگذاری در بخش برق (و در نتیجه خودروهای الکتریکی) باشد. و مطمئناً، همه ما می توانیم موافق باشیم که هیدروژن در وهله اول باید به حمل و نقل سنگین خدمت کند، نه حمل و نقل شخصی.
در مورد خودروهای هیدروژنی سلول سوختی، مانند تویوتا میرای یا BMW iX5 هیدروژن، به سادگی فکر نمیکنم آینده درخشانی وجود داشته باشد. در مواجهه با پیشبینیهای دیلویت، من خودم پیشبینی میکنم که سهم خودروهای هیدروژنی ناچیز باشد. چرا که تقاضا برای هیدروژن تمیز در سایر زمینه های مهم تر بسیار زیاد خواهد بود.
نويسنده: اوران مارک
منبع: www.autoevolution.com
مترجم: محسن داوري
دوشنبه ۱۶ مرداد ۱۴۰۲ ساعت ۱۲:۲۶