الهيدروجين الأخضر في إيران: دراسة تكشف خفض التكلفة إلى 2.7–8.7 دولار/كجم

كتبت/شهد ابراهيم

أولًا: سيناريوهات إنتاج الهيدروجين الأخضر في إيران

كشفت دراسة حديثة متخصصة في الطاقة أن إنتاج الهيدروجين الأخضر في إيران يمكن أن يتم عبر دمج شبكات الغاز والكهرباء مع مصادر الطاقة المتجددة، خاصة الطاقة الشمسية الكهروضوئية، إلى جانب استخدام كهرباء الشبكة خلال أوقات انخفاض الطلب.

واعتمدت الدراسة على تحليل 6 سيناريوهات مختلفة لإنتاج الهيدروجين الأخضر بهدف تقييم الجدوى الاقتصادية والتقنية لدمج أنظمة الطاقة في إنتاج وتخزين الوقود النظيف.

ثانيًا: تكلفة إنتاج الهيدروجين الأخضر

أظهرت النتائج أن تكلفة إنتاج الهيدروجين الأخضر تتراوح بين 2.73 و8.77 دولارًا للكيلوغرام، مع تسجيل أدنى تكلفة في السيناريو الرابع من الدراسة.

كما أوضحت أن تكلفة الكهرباء الناتجة من الهيدروجين الأخضر تتراوح بين 0.286 و0.762 دولار لكل كيلوواط/ساعة، بينما تنخفض التكلفة في حالة المزج بين 30% هيدروجين و70% ميثان إلى نطاق بين 0.126 و0.185 دولار/كيلوواط/ساعة.

ثالثًا: دور الطاقة الشمسية في إنتاج الهيدروجين الأخضر

أكدت الدراسة أن الطاقة الشمسية الكهروضوئية تمثل المصدر الأساسي لإنتاج الهيدروجين الأخضر إلى جانب كهرباء الشبكة خارج أوقات الذروة، مع إمكانية الدمج بينهما لتعزيز الاستقرار التشغيلي.

ويُعد الاعتماد على الطاقة الشمسية عنصرًا رئيسيًا في خفض تكاليف إنتاج الهيدروجين الأخضر وتحسين كفاءة التشغيل في أنظمة الطاقة المستقبلية.

رابعًا: تقنيات التحليل الكهربائي لإنتاج الهيدروجين الأخضر

استعرضت الدراسة ثلاث تقنيات رئيسية لإنتاج الهيدروجين الأخضر عبر التحليل الكهربائي:

• التحليل القلوي (ALK)
• غشاء تبادل البروتونات (PEM)
• أكسيد صلب (SOEC)

وأشارت النتائج إلى أن تقنية PEM تُعد الأكثر ملاءمة للربط مع أنظمة الطاقة الشمسية ضمن منظومة إنتاج الهيدروجين الأخضر، نظرًا لاستجابتها السريعة وكفاءتها التشغيلية العالية.

خامسًا: تخزين الهيدروجين الأخضر ودمجه في الشبكات

تطرقت الدراسة إلى أهمية تخزين الهيدروجين الأخضر في صورة مضغوطة بضغط يتراوح بين 100 و700 بار، باعتباره الخيار الأكثر عملية للتخزين على المدى المتوسط.

كما أكدت إمكانية استخدام الهيدروجين الأخضر في تشغيل توربينات الغاز أو خلطه مع الغاز الطبيعي بنسبة تصل إلى 30%، ما يتيح دمج شبكات الغاز والكهرباء بكفاءة أعلى.

سادسًا: دمج شبكات الغاز والكهرباء باستخدام الهيدروجين الأخضر

أوضحت الدراسة أن دمج شبكات الغاز والكهرباء عبر الهيدروجين الأخضر يمثل نموذجًا عمليًا لتعزيز مرونة الشبكة، وتحويل فائض الطاقة الشمسية إلى وقود نظيف يمكن إعادة استخدامه لتوليد الكهرباء.

ويُتوقع أن يسهم هذا النموذج في تقليل الاعتماد على الوقود الأحفوري وتحسين استقرار أنظمة الطاقة في إيران ومنطقة الشرق الأوسط وشمال أفريقيا.