يعد استبدال الميثان بالهيدروجين لتدفئة المنازل فكرة سيئة – وإليك السبب
مجلة المذنب نت متابعات عالمية:
الهيدروجين هو غاز غني بالطاقة ، ولا يطلق أي انبعاثات كربونية عند حرقه. يمكن استخدامه في معظم المعدات حيث يتم استخدام الوقود الأحفوري مثل الغاز الطبيعي (الميثان) أو غاز البترول المسال (غاز البترول المسال) حاليًا. في منزلك ، قد يعني ذلك غلاية تعمل بالغاز أو سخان أو طباخ أو الثلاثة.
يمكنه أيضًا تشغيل المركبات ذات محركات الاحتراق التي قد تعمل بالبنزين. ويمكن أن تولد حرارة كافية لعمليات الصناعات الثقيلة مثل صناعة الصلب ، والتي تتم بشكل كبير عن طريق حرق الفحم في الوقت الحاضر.
هذه الصفات تجعل غاز الهيدروجين بديلاً جذابًا للوقود الأحفوري الذي يقود تغير المناخ. ولكن هل يمكن (وينبغي) تدفئة منزلك؟
كيف يتم إنتاج الهيدروجين؟
يعد الهيدروجين أحد أكثر العناصر وفرة على الأرض ، ولكن نظرًا لأنه يتفاعل بسهولة مع العناصر الأخرى ، يتوفر القليل جدًا من الهيدروجين النقي (إنه فقط 0.00005٪ من الغلاف الجوي). بدلاً من ذلك ، يجب استخراج الهيدروجين وتخزينه.
إذا تم استخدام الكهرباء المتجددة المولدة من الرياح والطاقة الشمسية وغيرها من المصادر لفصل الهيدروجين عن الماء ، فيمكن أن تخلق دورة طاقة مستدامة تمامًا. وهذا ما يسمى بالهيدروجين “الأخضر” ، ولكنه يمثل في الوقت الحالي 0.1٪ فقط من إنتاج الهيدروجين العالمي. لم يتم بناء البنية التحتية اللازمة لإنتاج الهيدروجين الأخضر على نطاق واسع حتى الآن حيث لا يوجد حافز كافٍ للقيام بذلك في حين أن صنع الهيدروجين باستخدام الوقود الأحفوري رخيص وبسيط.
يُستخرج معظم الهيدروجين المصنوع حاليًا في جميع أنحاء العالم من الوقود الأحفوري ، ونصفه تقريبًا من الميثان والباقي من النفط أو الفحم. يؤدي استخراج الهيدروجين من الوقود الأحفوري إلى إطلاق الكربون. يخضع حوالي 1٪ فقط من إنتاج الهيدروجين العالمي لعملية صناعية تُعرف باسم التقاط الكربون واستخدامه وتخزينه (CCUS) ، والتي تقوم بتصفية معظم الكربون (أفضل معدل التقاط حاليًا هو حوالي 90٪) لإنتاج الهيدروجين “الأزرق” .
الغالبية العظمى من الهيدروجين يسمى “رمادي” ، حيث ينبعث الكربون ببساطة في الغلاف الجوي. لذلك في حين أنه قد يكون نظيفًا عند نقطة الاستخدام ، فإن إنتاج الهيدروجين يساهم في الاحتباس الحراري.
هل يجب استخدام الهيدروجين في المنازل؟
في حين أن الهيدروجين لديه القدرة على أن يكون بديلاً أخضر للوقود الأحفوري ، إلا أن هذا لا يزال احتمالًا كبيرًا في المستقبل.
لإزالة الكربون عن التدفئة المنزلية والماء الساخن ، روج مشروع قانون أمن الطاقة البريطاني الأخير لمضخات الحرارة كبديل لمراجل الغاز. فعلت معظم البلدان في أوروبا وأمريكا الشمالية الشيء نفسه.
إيكرين راسادونييندي / شاترستوك
تعمل المضخات الحرارية مثل الثلاجة في الاتجاه المعاكس ، حيث تدفع الحرارة إلى الفضاء بدلاً من خارجه. السبب وراء فائدة المضخات الحرارية هو أنها يمكن أن تحول وحدة واحدة من الكهرباء إلى وحدتين أو أكثر من وحدات الحرارة ، يشار إليها بمعامل الأداء أو COP 2. وبالمقارنة ، تحتوي غلايات الغاز على COP يبلغ حوالي 0.9. بل إنه أقل إذا قاموا بحرق الهيدروجين ، ربما أقل من 0.5.
حدد مشروع القانون هدفًا لتزويد 600000 منزل بمضخات حرارية كل عام بحلول عام 2028. وتتوقع لجنة تغير المناخ في المملكة المتحدة (UKCCC) ، وهي هيئة مستقلة تقدم المشورة للحكومة ، أن 52٪ من التدفئة المنزلية ستأتي من المضخات الحرارية بحلول عام 2050. الكل سيتم فصل هذه المنازل تدريجياً عن شبكة الغاز.
في الوقت نفسه ، يتم تشجيع الأسر على أن تصبح أكثر كفاءة في استخدام الطاقة من خلال تركيب العزل في النوافذ والجدران والغرف العلوية. يمكن أن يقلل هذا من متوسط الطلب على الطاقة لتدفئة الأماكن بنسبة تصل إلى 75٪ إذا تم التعديل التحديثي وفقًا لمعيار Passivhaus (وهو معيار دولي للبناء منخفض الطاقة للغاية).
حتى القواعد الأكثر صرامة تنطبق على بناء المنازل الجديدة. في اسكتلندا ، ستحظر لوائح البناء تركيب غلايات الغاز في المنازل التي تم بناؤها بعد عام 2024 وتم تمرير تشريع مؤخرًا لإدخال معيار اسكتلندي مكافئ لـ Passivhaus.
مع وجود عدد أقل من المنازل التي تتصل بشبكة الغاز وانخفاض كبير في الطلب على الطاقة لتلك المتصلة في المستقبل ، يبدو الحفاظ على شبكة الغاز الوطنية للاستخدام المنزلي مضيعة للهدر. ربما حان الوقت للتفكير في إيقاف تشغيل الغاز للأبد.
شبكة الغاز
أوصى تقرير حديث صادر عن مستشار حكومي يُعرف باسم بطل الهيدروجين بدمج ما يصل إلى 20٪ من الهيدروجين في شبكة الغاز ، على غرار الطريقة التي يحتوي بها معظم البنزين الآن على 10٪ من الإيثانول الممزوج. وهذا مدرج في التقرير تحت عنوان “تحفيز الطلب” ويبدو واضحًا أن الهدف هو تشجيع إنتاج الهيدروجين بدلاً من تقليل انبعاثات الكربون.
وجاء في التقرير:
يمكن أن يدعم مزج الهيدروجين وحده ما يصل إلى 5 جيجاوات تقريبًا من إنتاج الهيدروجين على المدى القريب ولديه أدنى مستوى من المخاطر بالنسبة للمتعهدين [potential buyers]. يساعد هذا بشكل كبير في جعل مشاريع الهيدروجين التي تدعم CCUS قابلة للاستثمار أثناء التوسع.
يعتبر استخدام الغاز المنزلي “منخفض الخطورة” لأن معظم أصحاب المنازل ببساطة ليس لديهم بديل.
على المدى القصير ، من المؤكد أن استخدام أي هيدروجين للتدفئة المنزلية سيزيد من انبعاثات الكربون لأنه ، كما هو مذكور أعلاه ، يحتوي الهيدروجين على COP أقل من الميثان ويتم إنتاج الغالبية العظمى من الوقود الأحفوري بدون CCUS.
على المدى الطويل ، من المرجح أن يتم استخدام الهيدروجين في النقل والصناعات الثقيلة أكثر من المنازل. يذكر التقرير أن وزارة أمن الطاقة و Net Zero “شددت بقوة على الحاجة إلى إعطاء الأولوية للمستهلكين الصناعيين”. تتوقع UKCCC أن 5 ٪ فقط من التدفئة المنزلية ستأتي من الهيدروجين وسيكون ذلك في الغالب بمثابة مصدر ثانوي لمضخات الحرارة الهجينة.
SwedishStockPhotos / شترستوك
الرسالة من مشغلي شبكات الغاز في المملكة المتحدة هي أنهم يقومون بتحويل شبكة الغاز إلى الهيدروجين ، مع العمل الجاري بالفعل لتخطيط ترقيات خطوط الأنابيب الإقليمية التي ستكون مطلوبة وللمشاريع التجريبية مع مجموعات صغيرة من المنازل. يقوم مصنعو الغلايات أيضًا بالترويج للغلايات الجاهزة للهيدروجين والتي يمكن تركيبها الآن تحسباً لتزويد الهيدروجين بنسبة 100 ٪.
لكن تحويل شبكة الغاز بالكامل إلى الهيدروجين سيكون مهمة هائلة. والأرجح أن بعض محاور الهيدروجين تتطور في أماكن ذات فائض من توليد الطاقة المتجددة لإنتاج الهيدروجين الأخضر ، جنبًا إلى جنب مع ارتفاع الطلب الصناعي والكثافة العالية للمباني حيث ستكون المضخات الحرارية والتعديل التحديثي أمرًا صعبًا.
ماذا يجب أن تفعل الأسر؟
لا يمكنك التحكم في نوع الغاز الذي يتم توصيله عبر الأنابيب إلى منزلك. إذا تم تقديم مزيج 80:20 ، فسيكون ذلك لتحفيز الاستثمار التجاري في إنتاج الهيدروجين ، وسيتعين أولاً اعتباره آمنًا لجميع الاستخدامات المنزلية الحالية بحيث لا يلزم إجراء أي تعديلات. على المدى الطويل ، ستمتص الصناعة الثقيلة والنقل الغالبية العظمى من الهيدروجين المنتج.
ما يمكنك فعله ، إذا كنت تستطيع تحمله أو كنت مؤهلاً للحصول على دعم حكومي ، هو عزل منزلك وتركيب مضخة حرارية ، والتي ستقلل على الفور انبعاثات الكربون في منزلك بالإضافة إلى توفير المال.
أما بالنسبة للهيدروجين ، فانسى أمره.
ليس لديك وقت للقراءة عن تغير المناخ بقدر ما تريد؟
احصل على تقرير إخباري أسبوعي في بريدك الوارد بدلاً من ذلك. كل يوم أربعاء ، يكتب محرر البيئة في The Conversation ، رسالة بريد إلكتروني قصيرة تتعمق أكثر قليلاً في قضية مناخية واحدة. انضم إلى أكثر من 10000 قارئ اشتركوا حتى الآن.
نشكركم على قراءة المنشور عبر مجلة المذنب نت, المتخصصة في التداول والعملات الرقمية والمشفرة
