في مدينة دويسبورج، قلب ألمانيا الصناعي، يوجد مجمع ضخم للصلب يعد أحد أكبر الملوثين في أوروبا. ولكن إلى جانب أفران المصنع ومصاهره، قام الفنيون بتطوير آلة يمكن أن تلعب قريبًا دورًا حيويًا في تقليل انبعاثات الغازات الدفيئة.
باستخدام الكهرباء لتقسيم الماء إلى عنصرين، يقوم الجهاز، وهو نموذج اختباري يسمى المحلل الكهربائي، بإنتاج الهيدروجين، وهو غاز خالٍ من الكربون يمكن أن يساعد في تشغيل المطاحن مثل تلك الموجودة في دويسبورج. وإذا تم تبني هذه الأجهزة على نطاق واسع، فمن الممكن أن تساعد في تنظيف الصناعات الثقيلة، مثل صناعة الصلب، في ألمانيا وأماكن أخرى.
قال فيرنر بونيكوار، الرئيس التنفيذي لشركة ThyssenKrupp Nucera، التي تنتج المحللات الكهربائية: “ربما نكون في واحدة من تلك الصناعات القليلة الواعدة للغاية حيث تمتلك ألمانيا قاعدة كبيرة وواعدة للغاية”. تم فصل الشركة عن شركة ThyssenKrupp، عملاق الصلب الألماني، في عام 2023.
وحصل مشروع Nucera على دعم من صندوق حكومي ألماني بقيمة 700 مليون يورو، أو 746 مليون دولار. بشكل عام، خصصت حكومات الولايات والحكومات الفيدرالية الألمانية 13.2 مليار يورو للاستثمار في حوالي عشرين مشروعًا لتطوير الهيدروجين.
كان مفهوم الهيدروجين كمصدر للطاقة المتجددة موجودًا منذ سنوات، ولكن خلال العقد الماضي فقط انطلقت فكرة قدرته على استبدال الوقود الأحفوري لتشغيل الصناعات الثقيلة، مما أدى إلى زيادة الاستثمار والتقدم في التكنولوجيا.
وقد بدأ هذا الدعم يؤتي ثماره. طلب أصحاب بعض مشاريع الطاقة النظيفة الأكثر طموحًا في العالم، بما في ذلك شركة شل، أكبر شركة طاقة في أوروبا، وحكومة المملكة العربية السعودية، نسخًا أكبر بكثير من المحلل الكهربائي الذي تبلغ طاقته 2 ميجاوات في دويسبورج، حيث يتطلعون نحو عالم خالٍ من الكربون. العصر الصناعي.
وخصصت واشنطن المزيد من التمويل كجزء من الحوافز في قانون الرئيس بايدن للحد من التضخم، وهو قانون عام 2022 الذي يقدم مئات المليارات من الدولارات للتكنولوجيا الخالية من الكربون أو التكنولوجيا الخضراء. منحت وزارة الطاقة لشركة Nucera منحة بقيمة 50 مليون دولار الشهر الماضي لمواصلة تطوير إنتاج المحللات الكهربائية بحجم جيجاوات لأمريكا الشمالية.
قال كريستوف نويريس، رئيس الهيدروجين الأخضر في شركة Nucera، إن مثل هذا الدعم الكبير يعكس الاعتراف بأن التكنولوجيا لن تنطلق دون دعم حكومي، مشيرًا إلى تعهدات بمليارات الدولارات لمشاريع الصلب الأخضر والهيدروجين الأخضر من برلين إلى واشنطن.
وقال: “أعتقد أنهم فهموا أنه يجب أن يكون الآن واسع النطاق”.
ويشير المحللون إلى قدرة الهيدروجين المنتج بالطاقة المتجددة على خفض انبعاثات ثاني أكسيد الكربون من الصناعات الثقيلة، بما في ذلك صناعة الصلب والسفر لمسافات طويلة جوا أو بحرا.
وقال بيرند هايد، الذي يرأس منصة تكنولوجيات المناخ في شركة ماكينزي آند كومباني الاستشارية: “السبب الوحيد الذي يجعلنا لا نؤمن بالهيدروجين هو أننا لا نؤمن بإزالة الكربون تماما”. “هناك صعود وهبوط، والأمور تسير على شكل موجات، لكنني واثق من أننا نسير على طريق طويل وثابت لإزالة الكربون.”
تعمل ألمانيا على خفض كمية ثاني أكسيد الكربون المنبعثة منها بشكل جذري بحلول عام 2045. وهذا لا يعني التحول إلى الوقود المنخفض الكربون مثل الكهرباء للتدفئة والنقل فحسب، بل أيضا إيجاد سبل لخفض الانبعاثات الناجمة عن الصناعات الأكثر قذارة، بما في ذلك الصلب والأسمدة والصناعات التحويلية. يبني.
تخطط شركة ThyssenKrupp لاستخدام الهيدروجين للمساعدة في نهاية المطاف في تقليل 20 مليون طن من ثاني أكسيد الكربون الذي يضخه مصنع الصلب التابع لها في دويسبورج كل عام، أو حوالي 2.5 بالمائة من إجمالي الانبعاثات في ألمانيا. وجدت الشركة، التي تعود جذورها إلى الثورة الصناعية في القرن التاسع عشر، أن وجودها مهدد مؤخرًا بسبب المنافسة من الصين وعوامل أخرى تقوض أعمالها الرئيسية، بما في ذلك صناعة الصلب.
وفي 11 أبريل، أعلنت شركة تيسين كروب أنها ستخفض الطاقة الإنتاجية في مصنع دويسبورج، الذي يوظف حوالي 13 ألف شخص، بنحو 20 بالمائة. وأشارت الشركة إلى ارتفاع أسعار الطاقة والضغط لتحقيق الحياد الكربوني من بين أسباب التخفيض.
إن غزو شركة ThyssenKrupp للهيدروجين من خلال شركة Nucera، التي تمتلك ما يزيد قليلا عن 50 في المائة منها، يظهر أن بذور النمو الاقتصادي للصناعات الألمانية قد تكون في المناطق الصدئة من التدهور الصناعي. ومن بين الشركات التي كانت تمتلكها شركة ThyssenKrupp، كانت الشركة الرائدة عالميًا في توريد معدات صنع الكلور، وهي مادة كيميائية لها العديد من الاستخدامات بما في ذلك مياه الشرب وحمامات السباحة. وكما تبين، يمكن استخدام التكرارات الجديدة لهذه الآلات لإنتاج الهيدروجين.
مع تزايد الاهتمام باستخدام الهيدروجين كوقود نظيف، اكتشف المسؤولون التنفيذيون في شركة ThyssenKrupp أن بإمكانهم تأمين مكان لهم في مجال الطاقة المتجددة. وقال السيد بونيكوار: “كل هذه الميزات التي أود أن أقول إن صناعتنا تسعى جاهدة لتحقيقها موجودة بالفعل في جيوبنا”.
إن الارتباط بشركة معروفة ساعدت في بناء المصانع والمرافق الكبيرة الأخرى حول العالم أصبح بمثابة نقطة بيع للعملاء المحتملين. عندما قررت شركة CF Industries، وهي شركة كبيرة لتصنيع الأسمدة، الاستثمار في محلل كهربائي للمساعدة في إنتاج الأمونيا منخفضة الانبعاثات في مصنع في دونالدسونفيل، لويزيانا، كان سجل الإنجازات الصناعية لشركة ThyssenKrupp هو الذي دفعها إلى اختيار Nucera لتزويد وحدة بقيمة 100 مليون دولار.
وقال توني ويل، الرئيس التنفيذي لشركة CF Industries: “اعتقدنا أنها توفر أقل المخاطر من وجهة نظر التكنولوجيا وأعلى مستوى من الأداء والموثوقية”.
وسمات مماثلة دفعت شركة H2 Green Steel، وهي شركة ناشئة مقرها في ستوكهولم، إلى اختيار شركة ThyssenKrupp لتزويد ما قد يكون أكبر محلل كهربائي في أوروبا لمصنع في شمال السويد من شأنه أن ينتج الصلب الخالي من الانبعاثات. قالت ماريا بيرسون جولدا، كبيرة مسؤولي التكنولوجيا في شركة H2 Green Steel، إن عدداً قليلاً جداً من الموردين المحتملين “يمتلكون القوة” لتحقيق أهداف الأداء المطلوبة.
ولم تنج شركة Nucera بالكامل من الركود في مصادر الطاقة المتجددة، والذي أضر بأسهم الشركات الأخرى التي تركز على الهيدروجين مثل ITM Power في بريطانيا وPlug Power في الولايات المتحدة. وانخفضت أسهم الشركة، التي كانت مدرجة بسعر 20 يورو في يوليو، إلى حوالي 12 يورو.
ومع ارتفاع أسعار الفائدة والتضخم الذي يقلب اقتصاديات مشاريع الطاقة المتجددة رأسا على عقب، تراجع المحللون عن توقعاتهم بشأن اعتماد الهيدروجين. وقال هيكتور أريولا، المحلل الرئيسي للهيدروجين في شركة وود ماكنزي، وهي شركة استشارات في مجال الطاقة: “كل شيء أغلى مما كان يعتقد في الأصل”.
وقالت Nucera في فبراير إن مبيعات الربع المنتهي في 31 ديسمبر ارتفعت بنسبة 35 بالمائة عن العام السابق، إلى 208 ملايين يورو.
وجاءت هذه الدفعة بشكل رئيسي من تسليم المحللات الكهربائية إلى المملكة العربية السعودية، حيث تقوم الشركة بتوريد ما يمكن أن يكون أكبر مجموعة في العالم من منتجي الهيدروجين الأخضر كجزء من مشروع بقيمة 8.4 مليار دولار في منطقة نيوم، المدينة الطموحة التي يبنيها ولي العهد الأمير محمد. بن سلمان. وتمتلك الحكومة السعودية 6% من أسهم شركة Nucera.
يتم تحديد اقتصاديات الهيدروجين الأخضر إلى حد كبير من خلال سعر المحللات الكهربائية وتكلفة كميات الطاقة الكهربائية الخالية من الكربون اللازمة لتشغيلها. وفي محاولة للاحتفاظ بقيادة الطاقة في السنوات المقبلة، لدى المملكة العربية السعودية طموحات كبيرة كمصدر للهيدروجين لأنها تستطيع إنتاج طاقة شمسية رخيصة في صحاريها الشاسعة. حصلت شركة H2 Green Steel على عقد منخفض التكلفة للطاقة الكهرومائية، وهو مصدر أخضر آخر.
ويميل الهيدروجين الأخضر الذي تنتجه المحللات الكهربائية إلى أن يكون أكثر تكلفة من ما يسمى بالهيدروجين الرمادي، الذي يعتمد على الوقود الأحفوري وينتج انبعاثات عند استخدامه في صناعات مثل الأسمدة وتكرير النفط. ويربط مؤشر الهيدروجين التجريبي الذي أعدته بورصة الطاقة الأوروبية، وهي سوق مالية، الهيدروجين الأخضر بحوالي ثمانية أضعاف تكلفة العقود الآجلة للغاز الطبيعي الأوروبي.
وقال السيد ويل من شركة CF Industries إن تكلفة الطاقة الرئيسية اللازمة لصنع الأمونيا الخضراء ستبلغ 600 دولار للطن، أي ستة أضعاف تكلفة الهيدروجين الرمادي. إنه يصطف العملاء المستعدين لدفع علاوة مقابل منتج أخضر.
وقالت شركة CF Industries إن دعم إنتاج الهيدروجين بموجب قانون خفض التضخم الذي أصدرته إدارة بايدن يمكن أن يضيق الكثير من الفارق.
وفي الوقت نفسه، يبدو من المرجح أن تلعب الجهات الصناعية القائمة دورا رئيسيا في التحول إلى عمليات أنظف باستخدام الهيدروجين وغيره من البدائل.
“أنت بحاجة إلى مجموعة المهارات التي طورتها أوروبا – وخاصة ألمانيا – على مدى المائة عام الماضية“،” قال السيد هايد. “الشركات الصناعية لديها التكنولوجيا، ولديها المهارات اللازمة لتوسيع نطاقها.”
