في 8 مايو، أطلقت شركة RAG النمساوية أول مشروع تجريبي في العالم لتخزين الهيدروجين تحت الأرض في مستودع غاز سابق في روبنسدورف. سيخزن المشروع التجريبي 1.2 مليون متر مكعب من الهيدروجين، أي ما يعادل 4.2 جيجاواط/ساعة من الكهرباء. سيتم إنتاج الهيدروجين المخزن بواسطة خلية غشاء تبادل بروتوني بقدرة 2 ميجاواط، مقدمة من شركة Cummins، والتي ستعمل في البداية عند الحمل الأساسي لإنتاج كمية كافية من الهيدروجين للتخزين. في مراحل لاحقة من المشروع، ستعمل الخلية بطريقة أكثر مرونة لنقل فائض الكهرباء المتجددة إلى الشبكة.
يُمثل هذا المشروع التجريبي إنجازًا هامًا في تطوير اقتصاد الهيدروجين، إذ سيُظهر إمكانات تخزين الهيدروجين تحت الأرض لتخزين الطاقة الموسمية، ويمهد الطريق لنشر طاقة الهيدروجين على نطاق واسع. ورغم وجود العديد من التحديات التي يتعين التغلب عليها، إلا أن هذه الخطوة تُمثل بلا شك خطوة مهمة نحو نظام طاقة أكثر استدامةً وخالي من الكربون.
تخزين الهيدروجين تحت الأرض، أي استخدام البنية الجيولوجية الجوفية لتخزين طاقة الهيدروجين على نطاق واسع. لتوليد الكهرباء من مصادر الطاقة المتجددة وإنتاج الهيدروجين، يُحقن الهيدروجين في هياكل جيولوجية تحت الأرض، مثل الكهوف الملحية، وخزانات النفط والغاز المستنفدة، وطبقات المياه الجوفية، والكهوف الصخرية الصلبة المبطنة، وذلك لتخزين طاقة الهيدروجين. وعند الحاجة، يمكن استخراج الهيدروجين من مواقع تخزين الهيدروجين تحت الأرض لاستخدامه كغاز أو توليد الطاقة أو لأغراض أخرى.
يمكن تخزين طاقة الهيدروجين بأشكال متنوعة، بما في ذلك الغاز، والسوائل، والامتصاص السطحي، والهيدريد، أو السائل باستخدام أجسام هيدروجينية مدمجة. ومع ذلك، ولضمان التشغيل السلس لشبكة الطاقة المساعدة وإنشاء شبكة طاقة هيدروجينية مثالية، يُعد تخزين الهيدروجين تحت الأرض الطريقة الوحيدة الممكنة حاليًا. تتميز أشكال تخزين الهيدروجين السطحية، مثل الأنابيب أو الخزانات، بسعة تخزين وتفريغ محدودة لا تتجاوز بضعة أيام. ويُعد تخزين الهيدروجين تحت الأرض ضروريًا لتوفير طاقة تخزينية على مدى أسابيع أو أشهر. ويمكن أن يلبي تخزين الهيدروجين تحت الأرض احتياجات تخزين الطاقة لمدة تصل إلى عدة أشهر، ويمكن استخراجه للاستخدام المباشر عند الحاجة، أو تحويله إلى كهرباء.
ومع ذلك، يواجه تخزين الهيدروجين تحت الأرض عددًا من التحديات:
أولاً، التطور التكنولوجي بطيء
حاليًا، لا تزال عمليات البحث والتطوير والتطبيق العملي اللازمة لتخزين الغاز في حقول المياه الجوفية وحقول الغاز المستنفدة بطيئة. هناك حاجة إلى مزيد من الدراسات لتقييم آثار الغاز الطبيعي المتبقي في الحقول المستنفدة، والتفاعلات البكتيرية الموضعية في طبقات المياه الجوفية وحقول الغاز المستنفدة، والتي قد تُسبب ملوثات وفقدًا للهيدروجين، وتأثيرات ضيق التخزين التي قد تتأثر بخصائص الهيدروجين.
ثانياً، مدة بناء المشروع طويلة
تتطلب مشاريع تخزين الغاز تحت الأرض فترات بناء طويلة، تتراوح بين خمس وعشر سنوات للكهوف الملحية والخزانات المستنفدة، ومن 10 إلى 12 عامًا لتخزين المياه الجوفية. أما مشاريع تخزين الهيدروجين، فقد تكون هناك فترة زمنية أطول.
3. محدودة بالظروف الجيولوجية
تُحدد البيئة الجيولوجية المحلية إمكانيات مرافق تخزين الغاز تحت الأرض. في المناطق ذات الإمكانات المحدودة، يُمكن تخزين الهيدروجين على نطاق واسع كسائل ناقل من خلال عملية تحويل كيميائي، إلا أن كفاءة تحويل الطاقة تكون أقل.
على الرغم من أن طاقة الهيدروجين لم يتم تطبيقها على نطاق واسع بسبب انخفاض كفاءتها وارتفاع تكلفتها، إلا أنها تتمتع بآفاق تطوير واسعة في المستقبل بسبب دورها الرئيسي في إزالة الكربون في مختلف المجالات الهامة.
وقت النشر: ١١ مايو ٢٠٢٣