تم إنشاء أول مشروع لتخزين الهيدروجين تحت الأرض في العالم

في 8 مايو، أطلقت RAG النمساوية أول مشروع تجريبي لتخزين الهيدروجين تحت الأرض في العالم في مستودع غاز سابق في روبنسدورف. وسيقوم المشروع التجريبي بتخزين 1.2 مليون متر مكعب من الهيدروجين، أي ما يعادل 4.2 جيجاوات ساعة من الكهرباء. سيتم إنتاج الهيدروجين المخزن بواسطة خلية غشاء تبادل البروتون بقدرة 2 ميجاوات مقدمة من شركة Cummins، والتي ستعمل في البداية عند الحمل الأساسي لإنتاج ما يكفي من الهيدروجين للتخزين. وفي وقت لاحق من المشروع، ستعمل الخلية بطريقة أكثر مرونة لنقل فائض الكهرباء المتجددة إلى الشبكة.

وباعتباره معلمًا مهمًا في تطوير اقتصاد الهيدروجين، سيُظهر المشروع التجريبي إمكانية تخزين الهيدروجين تحت الأرض لتخزين الطاقة الموسمية ويمهد الطريق لنشر طاقة الهيدروجين على نطاق واسع. وفي حين أنه لا يزال هناك الكثير من التحديات التي يتعين التغلب عليها، فإن هذه بالتأكيد خطوة مهمة نحو نظام طاقة أكثر استدامة وخاليًا من الكربون.

تخزين الهيدروجين تحت الأرض، أي استخدام البنية الجيولوجية تحت الأرض لتخزين طاقة الهيدروجين على نطاق واسع. لتوليد الكهرباء من مصادر الطاقة المتجددة وإنتاج الهيدروجين، يتم حقن الهيدروجين في الهياكل الجيولوجية تحت الأرض مثل الكهوف الملحية وخزانات النفط والغاز المستنفدة وطبقات المياه الجوفية والكهوف الصخرية الصلبة المبطنة لتحقيق تخزين طاقة الهيدروجين. عند الضرورة، يمكن استخراج الهيدروجين من مواقع تخزين الهيدروجين تحت الأرض لاستخدامه في الغاز أو توليد الطاقة أو لأغراض أخرى.

يمكن تخزين طاقة الهيدروجين في مجموعة متنوعة من الأشكال، بما في ذلك الغاز أو السائل أو الامتزاز السطحي أو الهيدريد أو السائل مع أجسام هيدروجينية على متن الطائرة. ومع ذلك، من أجل تحقيق التشغيل السلس لشبكة الطاقة المساعدة وإنشاء شبكة طاقة هيدروجينية مثالية، فإن تخزين الهيدروجين تحت الأرض هو الطريقة الوحيدة الممكنة في الوقت الحاضر. تتمتع الأشكال السطحية لتخزين الهيدروجين، مثل خطوط الأنابيب أو الخزانات، بقدرة تخزين وتفريغ محدودة لا تتجاوز بضعة أيام. هناك حاجة إلى تخزين الهيدروجين تحت الأرض لتوفير تخزين الطاقة على نطاق أسابيع أو أشهر. يمكن أن يلبي تخزين الهيدروجين تحت الأرض ما يصل إلى عدة أشهر من احتياجات تخزين الطاقة، ويمكن استخراجه للاستخدام المباشر عند الحاجة، أو يمكن تحويله إلى كهرباء.

ومع ذلك، يواجه تخزين الهيدروجين تحت الأرض عددًا من التحديات:

أولا، التطور التكنولوجي بطيء

وفي الوقت الحالي، فإن عمليات البحث والتطوير والتجربة اللازمة للتخزين في حقول الغاز المستنفدة وطبقات المياه الجوفية بطيئة. هناك حاجة إلى مزيد من الدراسات لتقييم آثار الغاز الطبيعي المتبقي في الحقول المستنفدة، والتفاعلات البكتيرية في الموقع في طبقات المياه الجوفية وحقول الغاز المستنفدة التي قد تنتج الملوثات وفقدان الهيدروجين، وتأثيرات ضيق التخزين التي قد تتأثر بخصائص الهيدروجين.

ثانيا، فترة بناء المشروع طويلة

Underground gas storage projects require considerable construction periods, five to 10 years for salt caverns and depleted reservoirs, and 10 to 12 years for aquifer storage. For hydrogen storage projects, there may be a larger time lag.

3. محدودة بالظروف الجيولوجية

تحدد البيئة الجيولوجية المحلية إمكانات مرافق تخزين الغاز تحت الأرض. في المناطق ذات الإمكانات المحدودة، يمكن تخزين الهيدروجين على نطاق واسع كحامل سائل من خلال عملية تحويل كيميائي، ولكن كفاءة تحويل الطاقة تنخفض أيضًا.

وعلى الرغم من أن الطاقة الهيدروجينية لم يتم تطبيقها على نطاق واسع بسبب كفاءتها المنخفضة وارتفاع تكلفتها، إلا أنها تتمتع بآفاق تطوير واسعة في المستقبل بسبب دورها الرئيسي في إزالة الكربون في مختلف المجالات المهمة.