YAMANASHI, Nov 16 (News On Japan) - تهدف اليابان إلى تحقيق الحياد الكربوني بحلول عام 2050 عبر خفض انبعاثات ثاني أكسيد الكربون وغيرها من الغازات الدفيئة إلى مستوى الصفر الصافي، وفي هذا السياق، تُسرّع البلديات والشركات في مختلف أنحاء البلاد استخدام الهيدروجين الأخضر الذي يُنظر إليه بشكل متزايد على أنه المفتاح لتحقيق مجتمع خالٍ من الكربون.
على بُعد نحو 30 دقيقة بالسيارة من وسط مدينة كوفو في محافظة ياماناشي يقع جبل يوميساكايا، حيث ثُبّتت نحو 80 ألف لوحة شمسية على منحدر الجبل كجزء من محطة طاقة شمسية كبرى تُشغّلها المحافظة بالتعاون مع شركة طوكيو للطاقة الكهربائية. تنتج المنشأة نحو 12 مليون كيلوواط/ساعة سنوياً، لكن فائض الكهرباء الذي يتجاوز الطلب كان يُهدر سابقاً. ومنذ عام 2021، استُخدم هذا الفائض لإنتاج الهيدروجين الأخضر.
عند إرسال الكهرباء إلى النظام، تُطبّق شحنات كهربائية موجبة وسالبة، ويُضخ ماء الصنبور المنقّى من كوفو إلى الجهاز، مما يؤدي إلى حدوث التحليل الكهربائي وفصل الماء إلى الهيدروجين والأكسجين ليُرسلا لاحقاً إلى المرحلة التالية. يُعرف الهيدروجين المنتج عبر التحليل الكهربائي للماء باستخدام الطاقة المتجددة مثل الطاقة الشمسية أو طاقة الرياح باسم الهيدروجين الأخضر، ونظراً لعدم انبعاث الغازات الدفيئة أثناء إنتاجه أو استخدامه، يُعد أداةً أساسية لتحقيق إزالة الكربون.
تأمل محافظة ياماناشي أن تنتشر التقنيات المرتبطة بنقل الهيدروجين وتطوير خلايا الوقود بين الشركات المصنّعة داخل المحافظة، بما يُسهم في تنشيط الاقتصاد الإقليمي. كما تعمل المحافظة على تعزيز الاستخدام اليومي للهيدروجين الأخضر عبر تجارب تشغيل دراجات كهربائية مدعومة بخلايا وقود هيدروجينية، وقد بدأت المبيعات التجارية بالفعل.
يُخزن الهيدروجين المنتج في يوميساكايا داخل أسطوانات ويُنقل بالشاحنات. وقد أدخلت شركة “كيدز” المصنعة للصمامات رافعات شوكية تعمل بخلايا الوقود في مصنعها في ياماناشي، وانتقلت من استخدام الهيدروجين المنتج من الوقود الأحفوري إلى الهيدروجين الأخضر القادم من يوميساكايا. وتؤكد الشركة أن الهيدروجين هو مصدر الطاقة الوحيد الذي يمكن إنتاجه محلياً واستهلاكه محلياً من دون الاعتماد على الواردات.
كما يُستخدم الهيدروجين الأخضر من يوميساكايا في مركز “طوكيو بيغ سايت” في حي كوتو، حيث يُستخدم لتوليد الكهرباء للمنشأة. وتقدم حكومة طوكيو، بالتعاون مع محافظة ياماناشي، دعماً مالياً للشركات التي تشتري الهيدروجين الأخضر لتحفيز الطلب.
وتتقدم كذلك تقنيات التخزين الضرورية للتوسع الواسع للهيدروجين الأخضر. ففي مركز الابتكار التابع لشركة شيميزو في حي كوتو، أدخلت الشركة خزاناً مصنوعاً من سبيكة معدنية مخزّنة للهيدروجين. وتمتص هذه السبيكة الهيدروجين أو تطلقه عبر رفع أو خفض درجة الحرارة، وتُعبّأ جزيئات السبيكة المطحونة داخل الخزان. وقد طُوّرت السبيكة بالتعاون مع المعهد الوطني لعلوم المواد، وتمتاز بأنها لا تشتعل حتى عند تعرضها للنار أثناء امتصاصها للهيدروجين، مما يلغي الحاجة لخبرات خاصة ويخفض بشكل كبير عتبة الاستخدام. وتعتمد السبيكة على الحديد كمكوّن رئيسي ولا تستخدم العناصر النادرة، مما يخفض التكلفة.
وبالإضافة إلى تقنيات التخزين، طورت شيميزو نظام “هيدرو-كوبيك”، وهو نظام يدمج إنتاج الهيدروجين الأخضر مع توليد الكهرباء عبر خلايا الوقود. وقد اختير النظام كنموذج لسلسلة إمداد الهيدروجين في معرض أوساكا–كانساي العالمي. وعلى الرغم من أن المشروع صُمم في البداية برؤية تمتد إلى عام 2040، إلا أن وتيرة التطور التكنولوجي أسرع من المتوقع، مما يتطلب تسريع الجهود استعداداً لعام 2030.
ويواصل استخدام الهيدروجين الأخضر في التوسع. ففي أغسطس، نُقل خزان تخزين الهيدروجين الخاص بشركة شيميزو إلى مركز بث TBS في أكاساكا بحي ميناتو. وتُعد قدرته على التركيب الآمن حتى في البيئات الحضرية تحت الأرض ميزة رئيسية. وتخطط شركة التدفئة والتبريد الإقليمي في أكاساكا، التي تزود المركز والمرافق التجارية والمساكن القريبة بالمياه الباردة والكهرباء، لبدء استخدام الهيدروجين الأخضر المنتج في يوميساكايا ضمن نظام التدفئة والتبريد بدءاً من يناير القادم.
وسيمزج حارق النظام بين الغاز الطبيعي والهيدروجين الأخضر بنسبة 50–50، مما يقلل بشكل كبير من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون. وستكون هذه أول محاولة في اليابان لاستخدام الهيدروجين الأخضر ضمن نظام تدفئة وتبريد حضري واسع النطاق. وتقول الشركة إن إدخال مثل هذا النظام في المدن يُعد تحدياً، لكن في ظل السياسات الوطنية والمحلية طويلة الأمد الهادفة إلى خفض استخدام الوقود الأحفوري، قد يكون الهيدروجين هو الحل الأمثل.
كما ثُبتت أجهزة خلايا الوقود في الموقع، مما يسمح باستخدام الهيدروجين الأخضر لتوليد الكهرباء أثناء الكوارث. ورغم استمرار التحديات المتعلقة بالتكلفة، تتوسع الجهود لإنتاج ونقل وتخزين واستخدام الهيدروجين الأخضر بين الشركات والحكومات المحلية مع مضي اليابان نحو مجتمع خالٍ من الكربون.
Source: TBS
