Power-to-X.. كلمة السر في تحول الطاقة العالمي

ستلعب تقنيات Power-to-X دورًا متزايد الأهمية في طريقنا نحو مستقبل مستدام وخالٍ من الكربون.

تعد الطاقة المتجددة الناتجة عن توربينات الرياح والطاقة الشمسية عنصرًا أساسيًا في إزالة الكربون من كل شيء يمكننا كهربته بشكل مباشر - لكن الكهربة ليست حلاً ممكنًا لجميع الصناعات كثيفة الاستهلاك للطاقة. نحن بحاجة إلى مصادر طاقة أخرى لإزالة الكربون من قطاعات مثل الطيران أو الشحن، وهنا يأتي دور Power-to-X، فهو يسد الفجوة بين توربينات الرياح وخزان وقود الطائرة.

• المسؤولة الإقليمية لـ«VNG»: الإمارات رائدة في قيادة التحول الأخضر والتكيف المناخي
• البصمة الكربونية لكرة القدم.. هل تحرز فيفا "الهدف الأخضر"؟
  

ما هو Power-to-X؟

يشير Power-to-X إلى مجموعة من التقنيات التي تحول الكهرباء، خاصة من المصادر المتجددة، إلى أشكال أخرى من الطاقة أو المنتجات. تعتمد عملية التحويل هذه في المقام الأول على إنتاج الهيدروجين من خلال التحليل الكهربائي - وهي عملية يتم فيها تقسيم الماء إلى هيدروجين وأكسجين باستخدام الكهرباء. يمكن استخدام الهيدروجين الناتج، المعروف بالهيدروجين الأخضر أو النظيف عند إنتاجه باستخدام الكهرباء المتجددة، إما بشكل مباشر أو بمثابة مادة متفاعلة أساسية لإنتاج مجموعة متنوعة من حاملات الطاقة والمواد الخام. ومن خلال تغيير شكل الطاقة المتجددة من الكهرباء إلى الجزيئات، تصبح أكثر ملاءمة لإزالة الكربون من الصناعات التي لا يمكن كهربتها بشكل مباشر بالكامل وعلى نطاق واسع.

ماذا يمكننا أن نفعل مع Power-to-X؟

يتم تغليف تعدد استخدامات Power-to-X في المتغير "X"، الذي يمثل ناقلات الطاقة المختلفة أو المواد الخام المنتجة من الهيدروجين الأخضر.

يمكن استخدام الهيدروجين ومشتقاته لمجموعة واسعة من الأغراض، حيث يمكن للهيدروجين الأخضر أن يعمل على تشغيل وسائل النقل كبديل خال من الانبعاثات لمركبات خلايا الوقود. ويمكن استخدامه كمصدر للطاقة لتقليل البصمة الكربونية في صناعات مثل الصلب والمواد الكيميائية التي يصعب إزالة الكربون منها. ويمكنه تخزين الطاقة المتجددة الزائدة، والتي يمكن بعد ذلك تحويلها مرة أخرى إلى كهرباء، مما يتيح شبكة طاقة مستقرة. ويمكن استخدامه أيضًا في توربينات الغاز أو دمجه مع الغاز الطبيعي لإنتاج الكهرباء بانبعاثات منخفضة، مما يوفر جسرًا نحو توليد طاقة أنظف.

وتعد الأمونيا الخضراء أحد المشتقات التي يمكن تصنيعها من الهيدروجين. ويتم إنتاجه من خلال الجمع بين الهيدروجين الأخضر والنيتروجين وهو وقود خالي من الكربون يحمل إمكانات كبيرة في توليد الطاقة، كسماد وكحامل للهيدروجين. ويتم إنتاج مشتق آخر، وهو الميثانول، عندما يتم دمج الهيدروجين الأخضر مع ثاني أكسيد الكربون المحتجز. ويحمل كل من الوقود السائل المتجدد، والميثانول الإلكتروني والأمونيا الخضراء، وعدًا كبيرًا في قطاع النقل، حيث تجعل خصائصهما بدائل عملية للوقود الأحفوري. بالإضافة إلى ذلك، يمكن تحويل الهيدروجين الأخضر إلى وقود الطيران المستدام، وهو وقود اصطناعي يمكنه تشغيل الطائرات دون الحاجة إلى أي تعديلات على البنية التحتية العالمية الحالية للطيران.

ما أهمية Power-to-X؟

إن الطريق إلى صافي الصفر بحلول عام 2050 لن يتم تمهيده بواسطة تكنولوجيا واحدة. ويعد تحول الطاقة العالمي أمرًا معقدًا ويتطلب العديد من الحلول المجانية لخفض انبعاثات الكربون بنجاح على نطاق عالمي والتخفيف من تغير المناخ. وتعد تقنية Power-to-X أحد هذه الحلول الرئيسية.

ومن خلال توفير بدائل محايدة للكربون للوقود الأحفوري، يوفر Power-to-X طريقًا قابلاً للتطبيق لخفض انبعاثات الكربون بشكل كبير في القطاعات كثيفة الكربون التي يصعب كهربتها وتمثل حوالي 30٪ من الانبعاثات العالمية.

ووفقًا لتقرير توقعات الطاقة العالمية لعام 2023 الصادر عن وكالة الطاقة الدولية، سيصل الطلب العالمي على الهيدروجين منخفض الانبعاثات إلى أكثر من 400 مليون طن في عام 2050 لتمكين سيناريو الصفر الصافي. ويغطي هذا الطلب الهيدروجين للصناعة والنقل وإنتاج وقود النقل والطاقة والمزيد.

كما ستكون Power-to-X أيضًا موردًا حيويًا في الحفاظ على الطاقة المنتجة من شبكة الطاقة المتجددة الآخذة في التوسع في العالم وتعظيم استخدامها. ويمكن تحويل فائض الطاقة إلى ناقلات الطاقة، مثل الهيدروجين الأخضر ومشتقاته، ومن ثم تخزينها لاستخدامها لاحقًا ونقلها إلى المناطق التي تحتاج إليها.

علاوة على ذلك، تتيح تقنيات Power-to-X دمج نسب أعلى من الطاقة المتجددة في نظام الطاقة لدينا. فهي توفر وسيلة لتحقيق التوازن في الشبكة من خلال توفير المرونة في جانب الطلب وتمكين استخدام الطاقة المتجددة الفائضة التي من شأنها أن تذهب سدى. ويتم تمكين اقتران القطاع من خلال تقنيات Power-to-X، وهو دمج استهلاك الطاقة وإنتاجها عبر قطاعات مختلفة، مثل الكهرباء والتدفئة والنقل والصناعة. وهذا أمر مهم لزيادة الكفاءة الشاملة لنظام الطاقة ولضمان إمدادات الطاقة الموثوقة.

وتساهم تقنيات Power-to-X أيضًا في التنمية الاقتصادية من خلال إنشاء صناعات ووظائف جديدة في قطاع الطاقة المتجددة، ودفع الابتكار التكنولوجي والمساعدة في تقليل الاعتماد على الوقود الأحفوري المستورد.

كما تعد تقنيات Power-to-X عامل تمكين رئيسي لانتقال الطاقة لأنها تساعد على إزالة الكربون من مختلف القطاعات حيث سيكون من الصعب خفض انبعاثات الكربون. ومع الاستمرار في ابتكار هذه التقنيات وتحسينها، فإنها ستلعب دورًا متزايد الأهمية في طريقنا نحو مستقبل مستدام وخال من الكربون.