سلّطت دراسة حديثة الضوء على مواقع التخزين الجيولوجية المحتملة للهيدروجين.
وخلصت الدراسة إلى أن مكامن النفط والغاز هي الحل الأمثل لتخزين الهيدروجين تحت الأرض.
وكشفت الدراسة الأيرلندية أنه يمكن استخدام مكامن النفط والغاز الناضبة لتخزين وقود المستقبل بتكلفة تصل إلى 1.29 دولارًا/كيلوغرام، حسبما نشر موقع بي في ماغازين (PV Magazine).
ووفقًا للباحثين، قد تستفيد عملية تخزين الهيدروجين تحت الأرض من التقنيات المتطورة في التخزين الجيولوجي للغاز الطبيعي وثاني أكسيد الكربون، وفق ما رصدته منصة الطاقة المتخصصة.
أنسب مواقع تخزين الهيدروجين
يعدّ تخزين الهيدروجين عنصرًا حاسمًا في اقتصاد الوقود النظيف، خاصة عند بدء استخدامه على نطاق واسع.
ولا تزال جميع الطرق الحالية لإنتاج الهيدروجين باهظة الثمن، ومن ثم لا يمكنه منافسة الوقود الأحفوري، وأصبح هناك حاجة ملحّة لتطوير أنظمة تخزين فعالة من حيث التكلفة والموثوقية لتعزيز تطوير القطاع.
لذا، حلّلت مجموعة من العلماء -تحت إشراف جامعة دبلن سيتي في أيرلندا- احتمالات تخزين الهيدروجين تحت الأرض (يو إتش إس) في التكوينات الجيولوجية.
وشملت التحليلات التقنية والاقتصادية لتخزين الهيدروجين تحت الأرض في طبقات مختلفة، مثل طبقات المياه الجوفية، ومكامن النفط والغاز، والصخور المسامية، وكهوف الملح، ووجدوا أن مكامن النفط والغاز الناضبة هي أرخص الخيارات الممكنة.
ووفقًا للدراسة، تلقّت هذه التكوينات الجيولوجية الكثير من الاهتمام البحثي في السنوات الأخيرة، إذ تتميز بسمات جذابة فيما يخصّ السلامة، والتي تشمل، على سبيل المثال لا الحصر: منع تسرب الغاز، وسماكة الطبقات العازلة مقارنة بخزّانات التخزين التقليدية، إلى جانب عمقها الهائل تحت سطح الأرض، ويمكن أن يقلل ذلك من المخاطر التي تهدد السلامة.
وأشار الباحثون أن تخزين الهيدروجين تحت الأرض يمكن أن يستفيد من التقنيات المتطورة في التخزين الجيولوجي للغاز الطبيعي وثاني أكسيد الكربون، ومع ذلك، فإن الهيدروجين دائمًا ما يكون أكثر نشاطًا كيميائيًا وبيولوجيًا وميكروبيًا، ويمثّل ذلك تحديًا يتعين فهمه بالكامل.
بالإضافة إلى ذلك، تعدّ مشكلات تسرب الهيدروجين الأكثر شيوعًا في عملية التخزين تحت الأرض مقارنة بتخزين الغاز الطبيعي، بسبب درجة اللزوجة، وحجم جزيء الهيدروجين وانخفاض الكثافة، لذا يجب أن يكون معدل تدفّق الهيدروجين أعلى لتجنّب الانتشار في الوسائط المسامية.
وبما أن الغاز الطبيعي أكثر كثافة من الهيدروجين، يتطلب تخزين غاز الهيدروجين مزيدًا من الضغط، والذي بدوره يؤثّر في سعة التخزين، وفق ما رصدته منصة الطاقة المتخصصة.
تكلفة تخزين الهيدروجين تحت الأرض
أظهرت الدراسة أن تكلفة تخزين الهيدروجين تحت الأرض تعتمد على تكلفة النقل، والمراقبة، والتخزين، والحقن، بالإضافة إلى أماكن وخصائص مواقع التخزين الجيولوجية.
وتشمل التكاليف الرأسمالية الرئيسة المحددة خلال عملية تخزين الهيدروجين تحت الأرض، ضغط الغاز، وتركيب المحولات والأنابيب، وحفر الآبار الجديدة، وتركيب معدّات فوهة البئر.
ومن حيث تحليل التكلفة، وجد الباحثون أن مكامن النفط والغاز الناضبة هي أرخص خيار للتخزين بتكلفة تصل إلى 1.29 دولارًا/كيلوغرام، بينما الكهوف الصخرية هي الأعلى، وتبلغ 2.77 دولارًا/كيلوغرام.
كما أظهرت النتائج أن النفقات الرأسمالية لتخزين الهيدروجين في الآبار الناضبة هي الأدنى -أيضًا- عند 0.73 دولارًا/كيلوغرام، مقارنة بكهوف الملح التي بلغت 1.51 دولارًا/كيلوغرام، كما بلغت تكاليف التشغيل 0.11 دولارًا/كيلوغرام، مقارنة بكهوف الملح البالغة 0.14 دولارًا/كيلوغرام، وفق ما رصدته منصة الطاقة المتخصصة.
وأشارت الدراسة إلى أن تكلفة الإنشاء في مكامن الغاز الطبيعي الناضبة أقلّ مقارنة بمكامن النفط الناضبة.
وخلصت الدراسة إلى أنه على الرغم من ندرة المعلومات الاقتصادية الخاصة بمشروعات الهيدروجين الطبيعي، فمن المتوقع ألّا تختلف الاقتصادات العامة لاستخراجها كثيرًا عن الغاز الطبيعي، ومع ذلك، سيتطلب ذلك المزيد من الأدلة من خلال تعزيز التحليلات التقنية والاقتصادية.
المصدر: الطاقة
