هند چگونه به سمت هیدروژن سبز گام بر می دارد؟

هیدروژن به عنوان سوخت انتقالی کلیدی در تلاش های جهانی برای محدود کردن گرمایش به 1.5 درجه سانتیگراد، همانطور که توسط هیئت بین دولتی تغییرات آب و هوا (IPCC) تجویز شده است، شناسایی شده است.
هیدروژن فراوان ترین عنصر شیمیایی در جهان است. با این حال، مقدار قابل توجهی انرژی برای تجزیه یک مولکول برای به دست آوردن هیدروژن خالص مورد نیاز است و این انرژی باید از گرما یا الکتریسیته باشد.
رنگ‌های متنوع طیف هیدروژن نشان‌دهنده مواد اولیه مختلف برای تولید هیدروژن، فناوری‌ها و مسیرهای تولید متنوع و همچنین محصولات جانبی مختلف هر فرآیند تولید است. بنابراین، اگرچه هیدروژن به عنوان یک سوخت انتقالی در نظر گرفته می شود، برخی از اشکال هیدروژن هم منتشر کننده گازهای گلخانه ای هستند.
طیف هیدروژن
هیدروژن سیاه، قهوه ای و خاکستری از تجزیه زغال سنگ یا گاز طبیعی از طریق فرآیندهای حرارتی تولید می شود. محصولات جانبی CO2 و CO معمولاً به صورت گازهای گلخانه ای (GHG) مستقیماً در جو منتشر می شوند.
هیدروژن آبی در فرآیندی مشابه هیدروژن خاکستری با افزودن جذب و ذخیره محصولات جانبی CO2 تولید می شود. هیدروژن فیروزه ای رنگ نیز با استفاده از گاز طبیعی به عنوان خوراک تولید می شود. با این حال، برخلاف هیدروژن آبی، هیچ محصول جانبی CO2 وجود ندارد، بلکه کربن جامد است که می تواند به عنوان پلاستیک، مصالح ساختمانی یا لاستیک مورد استفاده مجدد قرار گیرد.
هیدروژن ساخته شده از آب و برق تجدیدپذیر خورشیدی، باد، زمین گرمایی را هیدروژن سبز می نامند. ورودی‌ها (آب)، منبع انرژی (الکتریسیته تجدیدپذیر) و محصول جانبی (اکسیژن) این فرآیند تقریباً بدون کربن هستند.
هیدروژن صورتی از طریق الکترولیز تولید می‌شود، اما انرژی هسته‌ای به جای انرژی‌های تجدیدپذیر، این فرآیند را تامین می‌کند.
با این حال، نگران‌کننده‌ترین واقعیت این است که امروزه تنها 4 درصد از تولید هیدروژن جهانی از طریق الکترولیز انجام می‌شود، مابقی توسط رفرم متان بخار (48 درصد)، رفرم نفت (30 درصد) و تبدیل به گاز زغال سنگ (18 درصد) به دست می‌آیند. براساس اطلاعات آژانس بین المللی انرژی های تجدیدپذیر هیدروژن کم انتشار به کندی در کاربردهای موجود مصرف می شود و تنها 0.7 درصد از کل تقاضای هیدروژن و 1 درصد از تولید جهانی هیدروژن در سال 2023 را شامل می شود.
از سوی دیگر، تولید هیدروژن حتی از طریق الکترولیز آب از طریق استفاده از برق مستقیم شبکه (هیدروژن زرد) در مناطق جغرافیایی با ضریب انتشار شبکه بالا مانند هند) انتشارات حاصل از تولید هیدروژن را چندین برابر افزایش می‌دهد.
هیدروژن سبز
وزارت انرژی های نو و تجدیدپذیر هند (MNRE) تعریفی را برای هیدروژن سبز ایجاد کرده است که مشخص می کند که خروجی (از جمله تصفیه آب، الکترولیز، تصفیه گاز، خشک کردن و فشرده سازی هیدروژن) باید به 2 کیلوگرم CO2e / kgH2 محدود شود.
ماموریت ملی هیدروژن سبز توسعه ظرفیت تولید هیدروژن سبز حداقل 5 میلیون تن در سال را تا سال 2030 برای کاهش 50 میلیون تن انتشار کربن در نظر گرفته است، با ظرفیت انرژی تجدیدپذیر که انتظار می رود از حدود 190 گیگاوات امروز به 500 گیگاوات برسد.
چندین گام تا به امروز از نظر طرح‌های انگیزشی مرتبط با تولید (PLI) برای تولید الکترولیزورها (ابتکار ساخت هند) و هیدروژن سبز برداشته شده است. در ژانویه 2024، در مجموع هشت شرکت برای ایجاد الکترولیز (در مجموع 1500 مگاوات) و 10 شرکت برای تولید هیدروژن سبز (در مجموع 412،000 تن) قرارداد منعقد کردند.
چالش ها
برای تولید 1 تن هیدروژن، تقریباً 50 مگاوات ساعت برق (در این مورد از منابع تجدیدپذیر) لازم است. محاسبات نشان می دهد که 5 میلیون تن هیدروژن به 250 میلیون مگاوات ساعت الکتریسیته پاک نیاز دارد.
در کشوری که نیازهای مستقیم به برق رسانی بسیار زیاد است، تقریباً ۱۱۵ گیگاوات برق پاک فقط برای تولید هیدروژن یا سوخت‌های سبز مشتق شده یک چالش بزرگ است.