وقعت الولايات المتحدة والاتحاد الأوروبي اتفاقا للتعاون في تطوير الهيدروجين كمصدر للطاقة، فالى أي مدى وصل تطبيق هذا الاتفاق على أرض الواقع، وكيف ينظر علماء الطاقة الى خلايا الوقود التي تعمل بغاز الهيدروجين كمصدر طاقة للمستقبل خالٍ من التلوث، في الوقت الذي أصدر فيه البيت الأبيض في ختام القمة الأوروبية الأمريكية السنوية في واشنطن بيانا أشار فيه الى أن الرئيس الأميركي جورج بوش ورئيس المفوضية الأوروبية رومانو برودي يضعان مسألة تطوير اقتصاد قائم على الهيدروجين نصب أعينهما؟
يعتبرالتعاون بين الولايات المتحدة والاتحاد الأوروبي على تطوير اقتصاد قائم على الهيدروجين من شأنه أن يقدم دعما راسخا للشراكة الدولية في هذا المجال، فقد أطلق الرئيس الأمريكي جورج بوش مبادرة هذه الشراكة في الربيع الماضي، ثم أعلن مطلع هذا العام أن إدارته ستخصص في السنوات المقبلة 1.2 مليار دولار لتطوير التقنية الخاصة باستخدام الهيدروجين مصدرا للطاقة، حيث يخفض استخدام الهيدروجين في الطاقة انبعاثات الغازات المسببة لظاهرة الاحتباس الحراري.
وانضم الاتحاد الأوروبي إلى المنتدى الدولي لبحوث تقنيات ضبط غاز الكربون، وهو منتدى يضم أستراليا والبرازيل وكندا وكولومبيا وإيطاليا والهند واليابان والمكسيك والنرويج والصين وروسيا وبريطانيا والولايات المتحدة.
الأرض أكثر برودة
ويرى علماء الطاقة أن خلايا الوقود التي تعمل بغاز الهيدروجين والتي يرى فيها الكثيرون مصدر طاقة للمستقبل خاليا من التلوث، قد لا تخلو من ضرر بكوكب الأرض، حيث ركز باحثون من معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا إن توفير كمية الهيدروجين اللازمة لتشغيل خلايا الوقود المطلوبة قد تجعل كوكب الأرض أكثر برودة وتلبدا بالغيوم، وتحدث ثقوبا في طبقة غاز الأوزون أكبر حجما وأطول بقاء فوق القطبين.وأوضح تقرير للباحثين نشر بدورية "ساينس" العلمية أنه أثناء إنتاج ونقل الهيدروجين اللازم لتشغيل التقنية المرجوة فإن ما بين 10 إلى 20% من الغاز يتوقع أن يتسرب إلى الغلاف الجوي.
وتعتبر خلايا الوقود التي تعمل بالهيدروجين مصادر للطاقة خالية من الانبعاثات وتصلح لتشغيل كل شيء ابتداء من المركبات وحتى المنازل. كما أنها يمكن أن تحل محل المحركات التي تعمل بالوقود العضوي، وتزيل الملوثات الضارة التي تضر بالرئتين. ويقول التقرير إنه زيادة مستويات غاز الهيدروجين إلى أربعة أضعاف نسبته الحالية في الهواء البالغة نصف جزء في المليون، ستزيد من كمية بخار الماء في طبقة الغلاف الجوي المعروفة باسم "الستراتوسفير" إذ يتحد الهيدروجين مع الأوكسجين مما يزيد من كمية الغيوم.
وتفترض النماذج التي أعدها مؤلفو الدراسة باستخدام الحاسب الآلي أن درجة حرارة طبقة الستراتوسفير قد تنخفض بمقدار نصف درجة مئوية، مما يبطئ من حلول فصل الربيع في مناطق القطبين الشمالي والجنوبي ويوسع من حجم وعمق وبقاء ثقوب طبقة غاز الأوزون.
ويؤدي انخفاض نسبة غاز الأوزون في طبقات الجو العليا إلى وصول كمية أكبر من أشعة الشمس الخطيرة إلى الأرض، مما يزيد احتمالات الإصابة بسرطان الجلد. ويلقى باللائمة في ذلك على نطاق واسع على استهلاك البشر لمادة الكلوروفلوروكربون المحظورة حاليا، وهي مركب كيمائي يستخدم في أجهزة التبريد وكغازات مضغوطة.
ويقول التقرير إن من المتوقع أن تلتئم طبقة الأوزون في غضون ما بين 20 و50 عاما مع تضاؤل مستويات الكلوروفلوروكربون برغم أن زيادة نسب الهيدروجين في الهواء قد تزيد المشكلة سوءا.
محطة لوقود الهيدروجين
وافتتحت آيسلندا أول محطة في العالم لإمداد السيارات بوقود الهيدروجين بدلا من أنواع الوقود الأحفوري المسببة للتلوث، وقد وصف وزير التجارة والصناعة الآيسلندي فالجيردور سفيريسدوتير في حفل الافتتاح بالمحطة في ريكيافيك هذا المشروع بأنه "خطوة كبيرة نحو مجتمع هيدروجيني".
من جانبه قال يروين فان در فير رئيس شركة رويال داتش شل النفطية التي تنفذ المشروع إن "الافتتاح هو خطوة مهمة على الطريق الطويل نحو الاستخدام المجدي تجاريا للهيدروجين في المستقبل".
وستستخدم المحطة التي تديرها الشركة في تزويد ثلاث حافلات من إنتاج شركة ديملر كرايسلر بالوقود في ريكيافيك ضمن مشروع يساهم في تمويله الاتحاد الأوروبي. وتسعى آيسلندا لتحويل مركبات أخرى من بينها سيارات الركوب والقوارب للعمل بالهيدروجين الذي لا ينتج عنه عادم سوى الماء. وتنتج أنواع الوقود الأحفوري غازات سامة من بينها ثاني أكسيد الكربون الذي يعتبره الكثيرون السبب في ظاهرة الاحتباس الحراري. وتخطط آيسلندا لاختبار الحافلات لمدة عامين وتهدف للاعتماد كلية على المصادر المتجددة للطاقة مثل تلك المولدة من حرارة باطن الأرض أو الطاقة المائية بحلول العام 2030. وتبلغ التكلفة الإجمالية للمشروع بما في ذلك الحافلات الثلاث نحو سبعة ملايين يورو 7.7 مليون دولار. وتسعى الولايات المتحدة والاتحاد الأوروبي لإيجاد طرق أوسع نطاقا لاستخدام الهيدروجين في خلايا الوقود من أجل توليد الكهرباء لتشغيل المركبات.
وتواجه تكنولوجيا الهيدروجين قيودا من بينها التكلفة العالية ومشاكل تخزين الهيدروجين وتوزيعه. ذكرت شركة نورسك هايدرو النرويجية أنها ستقوم بشحن أول محطة لتزويد السيارات والحافلات بوقود الهيدروجين لآيسلندا وفقا لمشروع لحماية البيئة يدعمه الاتحاد الأوروبي.
وقال متحدث باسم نورسك هايدرو إن محطات التزود بالهيدروجين الخاصة موجودة بالفعل على نطاق محدود في العالم ولكن محطة التزود بالهيدروجين في ريكيافيك عاصمة آيسلندا ستكون المحطة الأولى في العالم المفتوحة للجماهير.
وقال هيلجه ستيكسرود المتحدث باسم نورسك هايدرو إن عددا قليلا من السيارات التي تعمل بالهيدروجين مطروحة بالأسواق ولا يتم إنتاجها باستمرار ولكن أغلب مصنعي السيارات طوروا سيارات تعمل بالهيدروجين.
وأوضحت نورسك هايدرو أن المحطة ستستخدم تكنولوجيا من تطويرها وتشتمل على جهاز يفصل المياه إلى غازي الهيدروجين والأكسجين وجهاز ضغط ومحطة لتزويد السيارات بالهيدروجين.
وقالت الشركة إن المشروع يتماشى مع مساعي آيسلندا لأن يكون كل استهلاكها للوقود مبنيا على مصادر الطاقة المتجددة بحلول عام 2030. والانبعاث الوحيد لوقود الهيدروجين هو الماء.
وستقام المحطة وفقا لمشروع أكتوس التابع للأمم المتحدة وهو مشروع مماثل لمشروع وسائل الانتقال غير الملوثة للبيئة الذي يعمل في تسع مدن أوروبية.
أقل ضررا للبيئة
وخلصت دراسة جامعية أمريكية إلى أن السيارات التي تدار بمحرك كهربائي إضافة إلى محرك صغير يعمل بالبنزين ستكون أقل ضررا على البيئة من المحركات التي تدار بخلايا وقود الهيدروجين حتى العام 2020 على الأقل.
ونشرت دراسة معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا بعد أن أعلنت إدارة الرئيس الأمريكي جورج بوش في يناير الماضي مبادرة لتطوير محركات خلايا وقود الهيدروجين بتمويل حكومي قدره 1.2 مليار دولار.
وقال وزير الطاقة الأمريكي سبنسر أبراهام في يناير الماضي إن إنتاج سيارات تدار بخلايا وقود الهيدروجين بأعداد كبيرة وطرحها في الأسواق بحلول العام 2020 سينجم عنه خفض في التكاليف.
وذكرت وزارة الطاقة أن السيارات التي تدار بخلايا وقود الهيدروجين قد تخفض حاجة الولايات المتحدة لاستيراد الوقود بمقدار 11 مليون برميل يوميا بحلول العام 2040. ووفقا للدراسة فإن السيارات التي تدار بخلايا وقود الهيدروجين تصدر انبعاثات ضارة للبيئة منخفضة وهي ذات استهلاك منخفض للوقود ولكن تحويل الوقود الهيدروكربوني مثل الغاز الطبيعي أو البنزين إلى هيدروجين لإمداد هذه السيارات بالوقود يستهلك قدرا كبيرا من الطاقة ويؤدي إلى انبعاث غازات مسببة للاحتباس الحراري. غير أن الدراسة أوضحت أن محركات خلايا وقود الهيدروجين لن تكون أفضل من السيارات ذات محركين أحدهما يعمل بالكهرباء والآخر يعمل بالديزل فيما يتعلق بإجمالي الطاقة والانبعاثات الضارة بالبيئة حتى العام 2020. ويرجع السبب في ذلك إلى أن كل إمدادات الهيدروجين حاليا مصدرها الغاز الطبيعي، ويقول المحللون إنه في المستقبل سيتم فصل كميات كبيرة من الهيدروجين من الماء الذي تتحد فيه مع الأكسجين عن طريق استخدام وسائل طاقة بديلة مثل طاقة الرياح والطاقة الشمسية. ويتكهن العلماء أنه بعد العام 2020 ستكون الغلبة للسيارات التي تعمل بالهيدروجين ولذا فإنهم ينصحون بالاستمرار في تطوير خلايا وقود الهيدروجين. وحتى الآن فإن هوندا موتور كورب وتويوتا موتور كورب اليابانيتين هما الشركتان الرائدتان في إنتاج السيارات ذات المحركين. أول سيارة تعمل بخلايا الوقود
وقالت شركة تويوتا موتور كوربوريشنز ثالث أكبر شركة لصناعة السيارات في العالم إنها ستصبح أول شركة تقوم بتسويق سيارات ركاب تعمل بتكنولوجيا خلايا الوقود, مشيرة إلى أنها ستعرض عددا محدودا من هذا النوع أواخر هذا العام. وأكدت الشركة أن ارتفاع التكلفة سيحد من جهود التسويق, موضحة أنها ستؤجر 20 سيارة فقط في أول 12 شهرا من تدشينها إلى جهات حكومية ومعاهد بحثية وشركات مرتبطة بقطاع الطاقة. وقالت المتحدثة باسم الشركة شينو يامادا إن تويوتا لم تحدد سعر السيارة بعد. وينظر لتكنولوجيا خلايا الوقود على أنها تمثل الحل لمعظم مشاكل البيئة الناجمة عن السيارات. ولا ينبعث من سيارات خلايا الوقود سوى الحرارة والمياه وتستخدم فيها عملية كهروكيميائية لتوليد الكهرباء عن طريق خلط الهيدروجين بالأوكسجين. غير أن الهيدروجين في صورته الغازية الطبيعية صعب التخزين والتوزيع، لذا فمن المستبعد بيع السيارات للمستهلك العادي قريبا. وقالت تويوتا إنها قررت تقديم موعد البدء في تسويق السيارة من عام 2003 بعد أن نجحت في اختبار النموذج الأصلي لها على مدى عام في اليابان والولايات المتحدة. وكانت شركة ديملر كرايسلر طرحت عام 2000 عددا محدودا من حافلات تعمل بتكنولوجيا خلايا الوقود في السوق. وتعهدت شركات أخرى بالبدء في تسويق سيارات مماثلة في العام القادم أو عام 2004. وقالت تويوتا في بيان إنها تتوقع أن تطرح السيارات تجاريا عام 2010 على أقرب تقدير بعد إرساء قواعد استخدامها وازدياد وعي المستهلكين بمفهوم وقود الهيدروجين. وأضافت: ان طرح السيارات في نهاية العام سيقتصر على اليابان والولايات المتحدة وعلى مناطق محدودة حيث تضمن الشركة توافر إمدادات الهيدروجين وخدمات ما بعد البيع. وتعتبر تويوتا على نطاق واسع رائدة في مجال تكنولوجيا السيارات الصديقة للبيئة. وفي عام 1997 كانت أول من طرح سيارة ذات محركين أحدهما يدار بالبنزين والآخر بالكهرباء.
