لقد عاد الهيدروجين. على الأقل، يشير معرض CES 2024 إلى ذلك.

لقد كان الهيدروجين دائمًا تم تقديمه من قبل صانعي السيارات والسياسيين كخيار بديل للطاقة النظيفة للسيارات الكهربائية، لكنه لم يتم اكتشافه أبدًا. لا تخبر أحداً في معرض CES 2024، لأن أرض العرض هذا العام كانت مليئة بالمركبات من جميع الأحجام التي تعمل بالهيدروجين.

كان هناك تركيز كبير على السيارات الكهربائية التي تعمل بالبطاريات على مدى السنوات القليلة الماضية، لدرجة أنه بدا وكأن الهيدروجين قد يُترك في الغبار كما يقول المثل. فهل الطاقة الهيدروجينية على وشك العودة؟ أم أنه مثال آخر على الشركات التي تقدم الوعود في معرض CES والتي لن تتمكن من الوفاء بها؟

لنبدأ بالنظر إلى ما كان في المعرض هذا العام.

ربما لا توجد شركة أكثر ارتباطًا بالطاقة الهيدروجينية من نيكولا. تأسست شركة النقل بالشاحنات الناشئة حول فكرة إنشاء منصة كبيرة مزودة بخلية وقود، وقد بذل مديرها التنفيذي السابق تريفور ميلتون جهودًا كبيرة – إلى درجة اتهامات بالاحتيال الجنائي – للترويج لها.

أمضى نيكولا السنوات القليلة الماضية في محاولة بناء نفسه من جديد مع وجود ميلتون في المنظر الخلفي. ومن أجل القيام بذلك، قامت الشركة الناشئة بتأجيل شاحنة الهيدروجين لصالح نسخة كهربائية بالكامل، والتي بدأت في شحنها في عام 2021.

في معرض CES، عرضت نيكولا أخيرًا إحدى أولى شاحنات الهيدروجين المصنوعة في الولايات المتحدة والتي بدأت في شحنها إلى العملاء. إذا كان هناك مستقبل يساعد فيه نيكولا المعاد تصوره في نشر انتشار الشاحنات التي تعمل بالهيدروجين، فهذا هو المكان الذي يبدأ فيه ذلك.

وهناك شركة ناشئة أخرى في معرض فيغاس التجاري، وهي شركة كروفت موتورز، تعمل على تطوير مركبات “قوية” تعمل بالهيدروجين. وقال إسحاق هولمان، المؤسس المشارك لـ TechCrunch، إن الشركة بدأت بنموذج أولي لمركبة الدفع الرباعي ذات ثلاثة صفوف مع “نطاق قيادة متوقع يبلغ 1000 ميل”.

ويعتقد هولمان أن التباطؤ الأخير في اعتماد السيارات الكهربائية التي تعمل بالبطارية جعل هذا “الوقت المناسب لإعادة إشعال تلك المحادثة” حول إمكانات الهيدروجين. يقوم كروفت أيضًا بتطوير جهاز بحجم الثلاجة يقوم بتقسيم الماء إلى هيدروجين وأكسجين (عملية تسمى التحليل الكهربائي). وقال هولمان إن “منتجات التزود بالوقود الموزعة” مثل منتجات كروفت ستمكن من اعتماد مركبات الهيدروجين “بشكل سريع”.

وعلى الطرف الآخر من الطيف، يبدو أيضًا أن شركة هيونداي لصناعة السيارات العريقة تتبنى الهيدروجين بطريقة جديدة.

أمضت شركة صناعة السيارات الكورية عقودًا في العمل على السيارات التي تعمل بالهيدروجين، وتقول إن التكنولوجيا ستلعب “دورًا بارزًا” في محاولة مجموعة هيونداي لتصبح شركة محايدة للكربون بحلول عام 2050.

وما يبدو عليه ذلك لا يتضمن مجرد محاولة لترويج السيارات وسيارات الدفع الرباعي التي تعمل بالهيدروجين، بل القيام بنفس الشيء بالنسبة لجميع المركبات الثقيلة التي تصنعها. تقول هيونداي إن مركبات البناء هذه كبيرة جدًا وتتطلب الكثير من الطاقة لتشغيلها باستخدام طاقة البطارية. وبدلا من ذلك، تقول الشركة إن الهيدروجين أكثر منطقية كمصدر للطاقة النظيفة. تجدر الإشارة إلى أن شركة HD Hyundai، وهي شركة معدات البناء والتكرير والشحن التي انبثقت عن الشركة الأم في عام 2002، كان لديها واحدة من أكبر شاشات العرض في معرض CES 2024.

“هدفنا هو البناء [an] وقال دونجووك لي، رئيس شركة HD Hyundai، خلال مؤتمر صحفي: “إن النظام البيئي للطاقة الهيدروجينية بأكمله في جميع أنحاء الأرض، من المحيط إلى الأرض”. وقال إن شركة هيونداي تريد دمج الطاقة الهيدروجينية في كل ما تصنعه، من بناء السفن إلى آلات البناء، وأنها تريد إنشاء حلول الإنتاج والتخزين أيضًا.

وقال تشانغ هوان كيم، الذي يشرف على تطوير خلايا الوقود والبطاريات في شركة هيونداي: “إنها بالفعل جزء من خارطة طريقنا قصيرة المدى لتسويق طرق بديلة لإنتاج الهيدروجين النظيف”. وقال المسؤول التنفيذي إن هيونداي تعمل على تحويل “حمأة الصرف الصحي وغيرها من أشكال النفايات العضوية” إلى هيدروجين نظيف.

يتم استثمار الموردين أيضًا. أعلنت شركة Bosch، التي تصنع بالفعل خلايا وقود الهيدروجين (مثل تلك التي يستخدمها نيكولا في شاحنتها)، أنها ستصنع محركًا يمكنه حرق الهيدروجين، متخطية العملية حيث يتم تحويل تلك الطاقة إلى كهرباء وتخزينها في بطارية. وحضرت شركة بناء الشاحنات PACCAR أيضًا المعرض مع اثنتين من أحدث شاحناتها التي تعمل بالهيدروجين، واحدة تحت العلامة التجارية Kenworth، وواحدة من طراز Peterbilt. وقالت الشركة هذا الأسبوع إنها تلقت “أكثر من 150 وديعة مدفوعة” لشاحنات الهيدروجين عبر هاتين العلامتين التجاريتين، وأنها تتوقع شحنها العام المقبل.

من خلال توجيه فيغاس أكثر من غيرها، حاولت مجموعة SK Group، عملاق الطاقة والتصنيع الكوري الجنوبي، الترويج لأعمالها في مجال الهيدروجين والذكاء الاصطناعي عبر متنزه من نوع ما في معرض CES. وتضمنت الرحلات قطارًا صغيرًا «قادرًا على العمل بالطاقة الهيدروجينية» و«عرافًا يعمل بالذكاء الاصطناعي».

لماذا الان؟

هناك الإرادة السياسية والمال. إن الاستثمارات الفيدرالية في الهيدروجين الأخضر والبنية التحتية للتزود بالوقود – وهما عائقان كبيران أمام اعتمادهما على نطاق واسع – تعطي دفعة للمركبات الهيدروفلوروكربونية. وهذا أمر بالغ الأهمية، حيث يتم إنتاج كل وقود الهيدروجين تقريبًا باستخدام الوقود الأحفوري اليوم، ولا يوجد حاليًا سوى القليل من البنية التحتية للحفاظ على تشغيل مركبات الكربون الهيدروفلورية، سواء كانت سيارات ركاب أو شاحنات ثقيلة.

على سبيل المثال، خصص قانون البنية التحتية الصادر عن الحزبين الجمهوري والديمقراطي لعام 2022 مبلغ 9.5 مليار دولار لصالح “مبادرات الهيدروجين النظيف” لإنشاء “مراكز” لإنتاج الهيدروجين في جميع أنحاء الولايات المتحدة. ستعمل بعض هذه المحاور على إنتاج الهيدروجين الأخضر عبر الطاقة المتجددة والتحليل الكهربائي.

ويستفيد نقل الهيدروجين أيضًا من نفس التشريع الذي يحفز مبيعات السيارات الكهربائية التي تعمل بالبطارية. إلى جانب الائتمان الضريبي للمركبات الكهربائية، أنشأ قانون الحد من التضخم (IRA) ائتمانًا لإنتاج الهيدروجين، والذي يقدم للمنتجين ما يصل إلى 3 دولارات لكل كيلوغرام لتعويض التكلفة المرتفعة المرتبطة بإنتاج الهيدروجين النظيف.

كجزء من الجيش الجمهوري الايرلندي، أعلنت الإدارة الفيدرالية للطرق السريعة خلال (وإن لم يكن). في) CES مئات الملايين من الدولارات للبنية التحتية الجديدة للشحن والوقود – مع تخصيص جزء كبير منها للهيدروجين.

هناك أيضًا اهتمام الشركات من صناعة الوقود الأحفوري، والتي خصصت عشرات الملايين من الدولارات لجهود الضغط المتعلقة بالهيدروجين في الأرباع الثلاثة الأولى من عام 2023. على سبيل المثال، تعد شركات شل وبي بي وشيفرون وإكسون موبيل جميعها أعضاء في مجموعة ضغط تسمى الهيدروجين النظيف. ائتلاف المستقبل. وعلى الرغم من اسمها الأنيق، تقول المجموعة إن الوقود الأحفوري مثل الغاز الطبيعي يجب أن يلعب دورًا في “النظام البيئي للهيدروجين النظيف” عندما يقترن بتكنولوجيا احتجاز الكربون. تكمن المشكلة في أن غاز الميثان يتسرب بشكل مزمن على طول سلسلة التوريد، وعلى الرغم من أن الغاز لا يبقى لفترة طويلة في الغلاف الجوي، إلا أنه “أكثر فعالية بـ 80 مرة من ثاني أكسيد الكربون في الاحترار”، وفقًا للأمم المتحدة.

وفي حين أن هناك اهتمامًا مؤسسيًا وسياسيًا، إلا أن المركبات التي تعمل بالهيدروجين تظل نادرة نسبيًا. الأسباب معقدة، لكن الافتقار إلى البنية التحتية أمر بالغ الأهمية.

أولا، شبكة الطاقة الأمريكية موجودة بالفعل. على الرغم من أنها قديمة، إلا أنها العمود الفقري الذي يدعم عشرات الآلاف من محطات المركبات الكهربائية في جميع أنحاء البلاد. ومن ناحية أخرى، فإن الحصول على محطات التزود بالوقود الهيدروجيني أصعب بكثير.

سبب آخر هو الهدر. تعد المركبات التي تعمل بخلايا الوقود الهيدروجيني عمومًا أقل كفاءة من السيارات التي تعمل بالبطاريات الكهربائية، وفقًا لجريجوري كيوليان، الذي يشارك في إدارة الأنظمة المستدامة وشركة MI Hydrogen في جامعة ميشيغان. يتم فقدان حوالي 30% من الطاقة اللازمة للتحليل الكهربائي، ويأتي المزيد من الخسائر من نقل وضغط وتحويل الهيدروجين مرة أخرى إلى كهرباء عبر خلية الوقود. وقال كيوليان في مكالمة مع موقع TechCrunch: “لذا، إذا كان لديك قدر محدود من الكهرباء المتجددة، فإن وضعها في السيارات الكهربائية التي تعمل بالبطاريات سيكون أكثر فعالية لإزالة الكربون”.

ومع ذلك، وكما تقول شركات هيونداي ونيكولا وغيرها من الشركات التي تركز على الهيدروجين، فإن مزايا المركبات الكهربائية التي تعمل بالبطاريات ليست واضحة في مجالات مثل النقل بالشاحنات والمركبات المتوسطة والسفر الجوي. وذلك لأن بطاريات السيارات الكهربائية أثقل عدة مرات من خلايا الوقود، وتستغرق ساعات لإعادة شحنها بالكامل. من ناحية أخرى، فإن إعادة تزويد مركبة تعمل بالهيدروجين بالوقود تستغرق وقتًا طويلاً مثل ملء خزان الغاز التقليدي. المشكلة هي أن الشركات بحاجة إلى جعل الوقود ميسور التكلفة ويمكن الوصول إليه، دون إطالة اعتمادنا على الوقود الأحفوري.

لا يزال الإنتاج والتوزيع أحد أكبر الاختناقات، وفقًا لنيكلاس والبيرغ، رئيس قسم الشراكات وحلول الأنظمة في شركة فولفو. لكنه يقول إن الاهتمام بمصدر الطاقة يتزايد. يقول والبيرج: “أصبح الهيدروجين بديلاً ملموسًا أكثر فأكثر”.

وبينما أصبح نيكولا نموذجًا سيئًا للطاقة الهيدروجينية على مدى السنوات القليلة الماضية، يقول والبيرغ إنه لا يعتقد أن ذلك يعيق الصناعة حقًا. ويقول: “بالطبع ستكون هناك شركات تواجه صعوبات”. “الأمور تسير بشكل جيد للغاية. وهذا هو المجال الذي نحن وآخرون حريصون جدًا على تطويره.