لندن: يعتبر الهيدروجين الوقود الأخضر الذي لا غنى عنه في المستقبل. أخبر أولئك الذين يحتاجون إلى إرسالها حول العالم في درجات حرارة شديدة البرودة بالقرب من الفضاء الخارجي.
ومع ذلك ، هذا ما يحاول المصممون القيام به.
في أكبر تحد تقني للشحن التجاري منذ عقود ، بدأت الشركات في تطوير جيل جديد من السفن التي يمكنها توصيل الهيدروجين للصناعات الثقيلة ، وستتحول المصانع في جميع أنحاء العالم إلى وقود وستنتقل إلى اقتصاد منخفض الكربون.
قالت الشركات المعنية لرويترز إن هناك ثلاثة مشروعات على الأقل لتطوير سفن تجريبية ستكون جاهزة لاختبار نقل الوقود في أوروبا وآسيا خلال السنوات الثلاث المقبلة.
التحدي الأكبر هو الحفاظ على برودة الهيدروجين عند درجة حرارة أقل من 253 درجة مئوية – فقط 20 درجة فوق الصفر المطلق ، أبرد درجة حرارة ممكنة – لذلك يبقى في شكل سائل مع تجنب خطر حدوث تصدع في أجزاء من الوعاء أ.
إنها أبرد بنحو 100 درجة مئوية من درجة الحرارة المطلوبة لنقل الغاز الطبيعي المسال (LNG) ، والتي تطلبت ثورة الشحن قبل حوالي 60 عامًا.
قامت شركة Kawasaki Heavy Industries اليابانية بالفعل ببناء أول سفينة في العالم لنقل الهيدروجين ، وهي Suiso Frontier. وقالت لرويترز إن النموذج الأولي للسفينة يخضع لتجارب بحرية ، ومن المتوقع أن تبدأ رحلة تجريبية تبلغ حوالي 9000 كيلومتر من أستراليا إلى اليابان في الأشهر المقبلة.
وقال نائب المدير التنفيذي في كاواساكي موتوهيكو نيشيمورا: “إن المرحلة التالية من مشروع بناء ناقل هيدروجين على نطاق تجاري بحلول منتصف عام 2030 جارية بالفعل ، ومن المقرر أن تصبح تجارية في عام 2030.”
الخزان الذي تبلغ سعته 1250 مترًا مكعبًا هو عبارة عن خزان مزدوج ومعزول بالفراغ لاحتواء الهيدروجين للمساعدة في الحفاظ على درجة الحرارة.
وقال نيشيمورا إن نموذج كاواساكي ، وهو نموذج متواضع نسبيًا يبلغ طوله 116 مترًا ويبلغ وزنه الإجمالي 8000 طن ، سيعمل على الديزل في رحلتها الأولى ، لكن الشركة تهدف إلى استخدام الهيدروجين لتشغيل السفن التجارية الكبيرة في المستقبل.
فولاذ فائق القوة S.
يجري العمل على مشروع آخر في كوريا الجنوبية ، أحد مراكز بناء السفن الرئيسية في العالم.
قال متحدث باسم الشركة الكورية لبناء السفن والهندسة البحرية هي أول شركة في البلاد تعمل على بناء ناقل هيدروجين مسال تجاري.
للتصدي لتحدي البرودة الشديدة ، قالت الشركة إنها تعمل مع صانع للصلب لتطوير الفولاذ عالي القوة وتكنولوجيا اللحام الجديدة ، فضلاً عن مخاطر دمج الهيدروجين وانهيار الأنابيب أو الخزانات تعمل بعزل أفضل لتقليل .
على الجانب الآخر من العالم ، في النرويج ، تُبذل الجهود أيضًا لبناء سلسلة توريد الهيدروجين على الساحل الغربي للبلاد ، مع مجموعة تتطلع إلى تجربة سفينة اختبار يمكنها توصيل الهيدروجين إلى محطات التعبئة المخطط لها ، والتي سيتم استخدامها في السفن: قادرة على خدمة الشاحنات والحافلات في وقت واحد.
تعمل شركة الشحن النرويجية Wilhelmsen Group على مشروع لاحق مع شركاء لبناء سفينة “roll-on / roll-off” ، والتي ستكون قادرة على نقل الهيدروجين السائل عبر الحاويات أو المقطورات على متن الطائرة. ، سعيد بير برينشمان ، نائب رئيس الشركة ، مشاريع خاصة.
وقال إنه من المتوقع أن تدخل السفينة حيز التشغيل في النصف الأول من عام 2024.
قال برينشمان ، مشيرًا إلى محطات التزود بالوقود ، “نعتقد أنه بمجرد أن يتم تشغيل هذه السفينة التجريبية ، فإننا نعتزم بناء مركز تموين بالوقود على الساحل الغربي (للنرويج)”.
تبحث شركات أخرى عن طريق مختلف لتجنب اللغز البارد وما يمكن أن يحدث عندما تتفاعل ذرات الهيدروجين مع المعدن.
على سبيل المثال ، تعمل شركة Ballard Power Systems الكندية وشركة Global Energy Ventures of Australia معًا لتطوير سفينة لنقل الهيدروجين المضغوط على شكل غاز.
قال نيكولاس بوكارد ، نائب الرئيس للتسويق والشراكة الإستراتيجية مع بالارد: “سيكون أقرب موعد نهائي هو 2025/26”.
ميزة هذا النهج الغازي هو أنه لا يتطلب أي درجات حرارة قصوى. لكن الجانب السلبي هو أنه يمكن نقل كمية أقل من الهيدروجين في البضائع مقارنة بالهيدروجين السائل ، وهذا هو السبب في أن بعض المحركين الأوائل يختارون هذا الأخير.
قال برينشمان من ويلهلمسون إن الحاوية التي يبلغ طولها 40 قدمًا ستحتوي على 800-1000 كجم من غاز الهيدروجين المضغوط ، ولكن ما يصل إلى 3000 كجم من الهيدروجين السائل.
معقدة ومكلفة
مثل هذه الجهود بعيدة كل البعد عن كونها خالية من المخاطر.
فهي غالية الثمن بالنسبة للمبتدئين. ولن تعلق أي شركة على تكلفة سفنها ، على الرغم من أن ثلاثة خبراء في الصناعة قالوا لرويترز إن مثل هذه السفن ستكلف أكثر من السفن التي تحمل الغاز الطبيعي المسال ، وتتراوح تكلفة كل منها بين 50 و 240 مليون دولار حسب الحجم.
وأضاف كارلو روسي ، مستشار إزالة الكربون البحري لدى جهة الاعتماد LR للسفينة ، “تكلفة سفينة نقل الهيدروجين ستتحمل بشكل أساسي تكلفة نظام التخزين. قد يكون تخزين الهيدروجين السائل مكلفًا للغاية بسبب تعقيده”. .
سيتعين على المشاريع التجريبية ، التي لا تزال في مراحل تجريبية ، التغلب على هذه التحديات التقنية ، والاعتماد على الهيدروجين كوقود يستخدم على نطاق واسع في السنوات القادمة.
لا شيء من هذا نهائيًا ، على الرغم من دعم الدولة لهذا الوقود النظيف المحترق ، مما يشير إلى أن لها مستقبلًا في مزيج الطاقة العالمي.
أصدرت العديد من الدول في أوروبا ، مثل فرنسا وألمانيا ، بالإضافة إلى أكثر من 30 دولة مثل كوريا الجنوبية وأستراليا ، خطط إطلاق الهيدروجين.
وفقًا لتقرير صدر مؤخرًا عن جمعية مجلس الهيدروجين والمستشار ماكينزي ، إذا نجحت مئات المشاريع التي تستخدم الوقود ، فقد يصل إجمالي الاستثمار المخطط له إلى أكثر من 300 مليار دولار بحلول عام 2030.
سيكون دور الشحن حاسمًا في إطلاق قدرة الصناعات مثل الصلب والأسمنت على التحول إلى الهيدروجين.
من المتوقع أن ينتج هذان القطاعان من الصناعات الثقيلة وحدهما أكثر من 10 في المائة من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون العالمية ، والتغلب على حاجتهما إلى الوقود الأحفوري هو أحد التحديات الرئيسية للانتقال العالمي إلى اقتصاد منخفض الكربون.
أسرع من الغاز الطبيعي المسال؟
قال VP Energy Tiago Breese مع مطور التكنولوجيا البحرية النرويجي Höglund إن الشركة تعمل مع خبراء الصلب ومصممي الخزانات على هندسة نظام شحن السفن الذي يمكن استخدامه لنقل الهيدروجين السائل.
قال بريز: “نحن في مرحلة مبكرة مع ناقلات الهيدروجين. ولكن عندما تم تقديم الغاز الطبيعي المسال لأول مرة ، على النقيض من ذلك ، فإن الصناعة أكثر مرونة للتغيير”.
وقال “يجب أن يكون انتقالًا سريعًا”.
يقول الخبراء إن تطوير الغاز الطبيعي المسال استغرق عقودًا للبدء بالكامل ، ويرجع ذلك جزئيًا إلى الحاجة إلى البنية التحتية والسفن وأن بعض الشركات كانت مستعدة في البداية للاستثمار.
الشركات العاملة في أسواق الشحن الأوسع تتطلع أيضًا إلى تنويع نقل الهيدروجين في المستقبل.
قال الرئيس التنفيذي لشركة Gaslog Partners ، بول ووجان ، وهو لاعب رئيسي في شحن الغاز الطبيعي المسال ، إنه “منفتح” بشأن الانتقال إلى الهيدروجين ، بينما قال مالك ناقلة النفط يورونيف إنه يحقق في مستقبل نقل الطاقة.
قال هوغو دي ستوب ، الرئيس التنفيذي لشركة Euronev: “إذا كانت هذه الطاقة هي الهيدروجين غدًا ، فإننا نود بالتأكيد أن نلعب دورًا في الصناعة الناشئة”.
وقالت شركات أخرى ، مثل شركة Maersk Tankers الرئيسية الأخرى لإدارة السفن ، إنها ستكون منفتحة على إدارة أصول شحن الهيدروجين.
قال يوهان بيتر توتورين ، مدير أعمال ناقلات الغاز مع شهادة اعتماد السفن DNV Maritime ، إن شركته شاركت في دراسة مفاهيمية لنقل الهيدروجين بكميات كبيرة إلى المحيط.
“ستستغرق هذه المشاريع بضع سنوات حتى تكتمل ، ولكن إذا كان الهيدروجين جزءًا من مزيج الوقود المستقبلي ، فعلينا أن نبدأ في استكشاف كل الاحتمالات في الوقت الحالي.”
