روند عرضه و تقاضا انرژی جهانی در حال گذار به سمت تحولاتی عمیق و بنیادین است. تلاش‌های بین‌المللی برای مقابله با تغییرات اقلیمی و تقویت امنیت انرژی باعث شده تا توجه‌ها به سمت منابع انرژی پاک‌تر و پایدارتر معطوف شود. در این میان، توسعه زنجیره ارزش هیدروژن کمانتشار به عنوان یکی از راهکارهای کلیدی برای کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای و حرکت به سوی انرژی پاک‌تر شناخته می‌شود. استفاده از هیدروژن به ویژه در بخش‌هایی که کاهش انتشار در آن‌ها دشوار است، مانند صنایع سنگین، حمل‌ونقل دریایی و هوایی، اهمیت بیشتری پیدا کرده است.
علاوه بر نقش مهم هیدروژن در کاهش کربن، در سال‌های اخیر بحران‌های انرژی (مانند انتقال گاز روسیه به اروپا در طی جنگ اوکراین و روسیه) و تحولات سیاسی و اقتصادی، اهمیت توسعه و استفاده از هیدروژن از جمله هیدروژن کمانتشار را دو چندان کرده است. با این حال، مسیر استفاده‌ی گسترده از فناوری‌های تولید هیدروژن کمانتشار هنوز با چالش‌های مختلفی همراه است که نیازمند سیاست‌گذاری‌های مؤثر و سرمایه‌گذاری‌های کلان می‌باشد.
اهمیت و رشد هیدروژن کم انتشار
در چشم‌انداز جهانی کنونی، توجه به هیدروژن کمانتشار به سرعت در حال افزایش است و چندین عامل این روند را تسریع کرده‌اند:
نقش کلیدی هیدروژن در کاهش کربن در صنایع سنگین و حمل و نقل
هیدروژن کمانتشار به عنوان یکی از راه‌حل‌های اصلی برای کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای در بخش‌هایی که کاهش انتشار دشوار است، جایگزین مناسب با سوخت‌های فسیلی در صنایعی مانند صنایع سنگین، حمل و نقل دریایی و هوایی شناخته شده است. هیدروژن کم انتشار با ایجاد جایگزین‌های پاک و موثر برای سوخت‌های فسیلی در این صنایع، پتانسیل بالایی برای کاهش انتشار کربن دارد.
تأثیر بحران جهانی انرژی
بحران انرژی اخیر در جهان به طور ویژه در اتحادیه اروپا پس از جنگ روسیه و اوکراین باعث شد که کشورهای مختلف تلاش‌های خود برای توسعه هیدروژن کمانتشار را بیشتر کنند. این منبع انرژی می‌تواند امنیت انرژی را تقویت کرده و به کاهش وابستگی به سوخت‌های فسیلی کمک کند. به دنبال این بحران، دولت‌ها تعهدات خود برای دستیابی به انتشار صفر خالص را افزایش داده و هیدروژن کمانتشار را در برنامه‌های استراتژیک خود گنجانده‌اند.
سیاست‌های صنعتی جدید در اقتصادهای بزرگ
اقتصادهای بزرگ جهان از جمله چین، سیاست‌های صنعتی جدیدی معرفی کرده‌اند که در آن‌ها فناوری‌های تولید هیدروژن نقش برجسته‌ای ایفا می‌کنند. این سیاست‌ها با هدف حمایت از توسعه و اجرای فناوری‌های تولید هیدروژن پاک و کم‌انشتار تدوین شده‌اند، اما با وجود این پیشرفت‌ها، هنوز استفاده گسترده از هیدروژن کم انتشار به‌طور کامل محقق نشده و چالش‌های قابل توجهی در این مسیر باقی است.
فرصت‌ها و چالش‌های هیدروژن در آمریکای لاتین
آمریکای لاتین به دلیل داشتن منابع طبیعی فراوان و ترکیب انرژی‌های تجدیدپذیر و فسیلی، پتانسیل بالایی برای تبدیل شدن به یکی از تولیدکنندگان اصلی هیدروژن کمانتشار دارد. بر اساس پروژه‌های اعلام‌شده، تا سال ۲۰۳۰، این منطقه می‌تواند بیش از ۷ میلیون تن هیدروژن با شدت کربن کمتر از ۳ کیلوگرم کربن‌دی‌اکسید به ازای هر کیلوگرم هیدروژن تولید کند. این میزان تولید، ۳ تا ۴ برابر کمتر از استفاده از هیدروژن تولید شده از گاز طبیعی است. اما برای دستیابی به این هدف، افزایش قابل توجه ظرفیت تولید برق به اندازه 20 درصد بیشتر از تولید برق فعلی منطقه و سرمایه‌گذاری گسترده در زیرساخت‌های پشتیبانی مورد نیاز خواهد بود.
در حالی که بسیاری از کشورهای آمریکای لاتین استراتژی‌های متمرکز بر صادرات هیدروژن را توسعه داده‌اند، این برنامه‌ها ممکن است به دلیل عدم اطمینان در مورد اندازه بازار جهانی نیاز به بازنگری داشته باشند.. از طرفی توسعه ظرفیت تولید داخلی آمونیاک سبز مبتنی بر هیدروژن سبز می‌تواند وابستگی به واردات کود را کاهش دهد و به رشد بخش کشاورزی که نقش مهمی در اقتصاد منطقه دارد، کمک کند.
با توسعه بازار هیدروژن، صنایع جدیدی مانند فولاد، حمل‌ونقل دریایی و هوایی وارد این عرصه خواهند شد. ایجاد منطقه‌های ویژه هیدروژن می‌تواند به گسترش استفاده و تولید هیدروژن برای مصارف داخلی کمک کند و همزمان فرصت‌هایی برای صادرات سوخت‌های مبتنی بر هیدروژن و مواد تولید شده با هیدروژن کمانتشار فراهم سازد. کشورهایی مانند برزیل که صادرکننده‌های بزرگ سنگ آهن هستند، می‌توانند با توسعه ظرفیت‌های صنعتی جدید و توسعه در زنجیره ارزش، نقش بیشتری در بازار جهانی ایفا کنند.
(برای مطالعه مقاله “نقشه راه هیدروژن سبز در خاورمیانه: امارات متحده عربی، عربستان سعودی و ترکیه” اینجا کلیک کنید)
(برای مطالعه مقاله “نقشه راه گذار انرژی مبتنی بر هیدروژن سبز در ایالات متحده آمریکا تا سال 2050” اینجا کلیک کنید)
فرصت‌ها و چالش‌های هیدروژن در ایران
ایران، به عنوان یکی از بزرگترین کشورهای دارای منابع سوخت‌های فسیلی در جهان، پتانسیل بالایی برای بهره‌برداری از هیدروژن کمانتشار دارد. با توجه به منابع فراوان گاز طبیعی و زیرساخت‌های نفت و گاز گسترده، ایران می‌تواند از تکنولوژی‌های تولید هیدروژن با انتشار کم مانند هیدروژن آبی (با استفاده از فرآیندهای جذب و بازیابی کربن) بهره‌برداری کند.
همچنین، منابع انرژی تجدیدپذیر در دسترس مانند باد و خورشید که در بسیاری از نقاط کشور پتانسیل بالایی جهت بهره‌برداری از این منابع وجود دارد، فرصت مناسبی برای تولید هیدروژن سبز فراهم می‌کنند. اما همچنان به دلیل چالش‌های موجود در دسترسی به فناوری، هزینه‌های تولید بالا هیدروژن سبز و از طرفی قیمت پایین گاز طبیعی، باعث عدم توجه لازم به توسعه زنجیره ارزش هیدروژن سبز در کشور شده است.
با توجه به افزایش تقاضای جهانی برای انرژی‌های پاک، ایران می‌تواند با توسعه زیرساخت‌های هیدروژن، نه تنها نیازهای داخلی خود را برآورده سازد بلکه به یکی از صادرکنندگان پیشرو در بازار جهانی هیدروژن تبدیل شود. با این حال، برای دستیابی به این اهداف، نیاز به سرمایه‌گذاری‌های کلان و حمایت‌های دولتی در زمینه پژوهش و توسعه این فناوری‌ها وجود دارد. همچنین، ایران باید چارچوب‌های نظارتی شفافی برای مدیریت انتشار گازهای گلخانه‌ای در تولید هیدروژن ایجاد کند تا بتواند با استانداردهای جهانی همگام شود.
اقدامات پیشنهادی در راستای توسعه زنجیره ارزش هیدروژن کمانتشار
در شکل زیر خلاصه ای از اقدامات پیشنهادی که دولت‌ها می‌توانند برای توسعه زنجیره ارزش، بازار و زیرساخت‌های تولید هیدروژن کمانتشار به کار گیرند، در شکل زیر نشان داده شده است و در ادامه مورد بررسی قرار می‌گیرد.
توسعه در صنایع مختلف از جمله توسعه زنجیره ارزش هیدروژن، همواره بر چهار عامل بنیادی خوراک، فناوری، سرمایه‌گذاری و بازار استوار است که این چهار عامل در کنار هم از شروط لازم توسعه و تعریف پروژه‌های معتبر در صنایع مختلف هستند. با وجود شرایط مناسب در هر چهار عامل، اجرای طرح‌های عملیاتی و پروژه‌های تعریف شده می‌تواند موفقیت‌آمیز و موثر باشد. در شکل بالا نیز سعی شده اقدامات پیشنهادی در راستای امکان پذیری و توجیه پذیری چهار عامل بنیادی مذکور با هدف توسعه زنجیره ارزش هیدروژن در صنایع مختلف مطرح شود.
جمع‌بندی
با توجه به ضرورت‌های زیست‌محیطی و بحران‌های انرژی کنونی، هیدروژن کمانتشار می‌تواند به عنوان یکی از عناصر اساسی در شکل‌دهی به آینده‌ی انرژی جهانی نقش‌آفرینی کند. برای تحقق این چشم‌انداز، دولت‌ها و نهادهای بین‌المللی باید در تقویت زیرساخت‌ها، ایجاد مقررات شفاف و تقویت تقاضا برای هیدروژن کمانتشار تلاش کنند. از سوی دیگر، توجه به فرصت‌ها و چالش‌های موجود در مناطق مختلف از جمله آمریکای لاتین و ایران، می‌تواند به افزایش ظرفیت تولید و تنوع بخشیدن به بازار جهانی هیدروژن کمک کند. در نهایت، توسعه موفق این صنعت نیازمند همکاری‌های گسترده، سرمایه‌گذاری‌های استراتژیک و برنامه‌ریزی بلندمدت است تا ضمن کاهش اثرات محیط‌زیستی، امنیت انرژی جهانی نیز تقویت شود.
