يعمل الهيدروجين على تنظيف التلوث الناتج عن التطور البشري، ولكن هل سيؤثر على “نقاء الغلاف الجوي”؟

تتعدد استخدامات وقود الهيدروجين، مثل تخزين الطاقة المتجددة ونقلها وبيعها، ولكن مثل أي تقنية جديدة فمن الممكن أن يتسبب بعواقب لا يمكن التنبؤ بها. أثبتت دراسة نُشرت في مجلة ناتشر كلايمت تشانج “Nature Climate Change” أن تسرب الهيدروجين إلى الغلاف الجوي سيُؤدي الى إطالة وجود الميثان في الجو وهو أحد الغازات الدفيئة أو ماتسمى بغازات الاحتباس الحراري.

يُعد غاز الميثان أقوى بحوالي 25 مرة من ثاني أكسيد الكربون، ولكنه لا يبقى في الغلاف الجوي لفترة طويلة.

إن السبب الرئيسي لخروج الميثان من الغلاف الجوي هو أنه يتفاعل مع “الهيدروكسيل” أو (OH) وهو أحد المركبات الموجودة في الغلاف الجوي والتي تتكون نتيجة تفاعل بخار الماء والأكسجين.

يتفاعل مُركب الهيدروكسيل أيضًا مع الملوثات الأخرى ويُزيلها، ولذلك أُطلق عليه لقب “مُنظف الغلاف الجوي”.

ولكن جزيئات الهيدروجين يمكن أن تتفاعل أيضًا مع مُركبات الهيدروكسيل وتحولها مرة أخرى إلى ماء (H2O) ووجود كمية كبيرة من الهيدروجين في الغلاف الجوي سيتسبب باستهلاك كل هذه المنظفات.

يقول الدكتور ماتيو بيرتاني، الباحث وأحد كبار المؤلفين من معهد هاي ميدوز البيئي في جامعة برينستون بالولايات المتحدة: “إن وجود بعض الهيدروجين في الغلاف الجوي الآن يؤدي إلى تراكم الميثان تدريجيًا في السنوات المقبلة”.

وذكر بيرتاني أيضًا: “إن المدة التقريبية لتواجد الهيدروجين في الغلاف الجوي تبلغ حوالي عامين فقط ولكن ستظل بقايا الميثان من هذا الهيدروجين موجودة في غضون 30 عامًا من الآن”.

 وجد الباحثون أنه إذا تحول الاقتصاد العالمي لاقتصاد أخضر صديق للبيئة قائم على الهيدروجين وتسرب أكثر من 9٪ من هذا الهيدروجين إلى الغلاف الجوي فسيؤدي ذلك إلى زيادة كميات الميثان في الغلاف الجوي.

وإذا تحولنا إلى اقتصاد أزرق يعتمد على الهيدروجين (بحيث يتكون الهيدروجين من الميثان ويتم التحكم بانبعاثات الميثان وتخزينها) فإن هذه الانبعاثات يجب أن تظل بمستوى أقل من 1٪ لتجنب التأثيرات السلبية.

وحتى إن حافظنا على تسرب غاز الميثان بمستوى أقل من 0.5٪، فإن تسرب الهيدروجين سيظل بحاجة لأن يكون بمستوى أقل من 4.5٪ لمنع زيادة غاز الميثان في الغلاف الجوي.

قال كبير المؤلفين البروفيسور أميلكير بوربوراتو، والذي يعمل أيضًا في جامعة برينستون: “من الضروري أن نكون حذرين في وضع حدود لانبعاثات الهيدروجين بحيث يمكن استخدامها لتوقع وتصميم وتنفيذ البنية التحتية المستقبلية للهيدروجين”.

أشار الباحثون في الأبحاث والدراسات التي أجروها إلى أن الهيدروجين صغير جدًا ويصعب حصره مما يجعل تقدير كمية الهيدروجين التي ستتسرب مع تكاثره الآن صعبة.

وذكر بيرتاني: “سيكون التحكم بمعدلات تسرب الهيدروجين والميثان أمرًا بالغ الأهمية”. وأضاف قائلًا: “إذا تسرب غاز الميثان مع الهيدروجين بكمية قليلة، فإن الهيدروجين الأزرق الذي سيتكَون نتيجة ذلك لن يكون حلًا أفضل من استخدام الوقود الأحفوري على الأقل خلال العشرين إلى الثلاثين عامًا القادمة”.

وجد الباحثون أنه في أسوأ الحالات، فإن 65٪ من فوائد اقتصاد الهيدروجين ستتضرر من تسريبات الميثان في 20 عامًا القادمة وعلى المدى الطويل ستبدأ فوائد الهيدروجين في القضاء على مشاكل تسرب الميثان ولكن بالنظر على المدى البعيد لسيناريو قد يحدث بعد 100 عام، فلا يزال الباحثون يجدون أن تسرب الميثان يمكن أن يقضي على 22٪ من فوائد الهيدروجين.

ويقول بيرتاني: “إذا كانت الشركات والحكومات عازمةً على الاستثمار المالي لتطوير الهيدروجين كمورد فعليهم التأكد من الاستثمار بصورة صحيحة وفعالة”.

وختم بيرتاني حديثه قائلًا: “في النهاية يجب بناء اقتصاد الهيدروجين بطريقة لا تتعارض مع الجهود المبذولة في القطاعات الأخرى للتخفيف من انبعاثات الكربون”.

المصدر: https://cosmosmagazine.com

ترجمة: رولا الاحمري

مراجعة وتدقيق: زينب محمد