أكثر من نصف المنازل تريد الطاقة الهيدروجينية: كيف تعمل وهل ستجعل الفواتير أرخص؟

إذا أرادوا أن يكونوا أكثر مراعاة للبيئة، فإن أكثر من نصف الأسر تفضل التحول إلى الطاقة الهيدروجينية بدلاً من الحصول على مضخة حرارية، حسبما أظهر استطلاع حديث.

ولكن كيف تعمل التدفئة بالهيدروجين ومتى تأتي وماذا تعني بالنسبة لفواتير الطاقة؟

تمر المملكة المتحدة بتغير جذري في كيفية تدفئة المنازل وتشغيل أجهزة الغاز. ويرجع ذلك إلى حملة الحكومة لصافي الصفر، والتي تهدف إلى الحد من انبعاثات غازات الدفيئة.

ويتمثل جزء كبير من هذه الحملة في استبدال استخدام الغاز الطبيعي، الذي يتم ضخه عبر الأنابيب إلى أكثر من 80 في المائة من المنازل في المملكة المتحدة.

البديل الرئيسي لغلايات الغاز هو المضخة الحرارية، التي تستخدم الكهرباء لإزالة الطاقة من البيئة وتحويلها إلى حرارة.

لكن برنامج الحكومة لجعل الأسر في المملكة المتحدة تلائم المضخات الحرارية يسير بشكل أبطأ من المتوقع، مع تركيب 55000 فقط في عام 2023.

واحد فقط من كل 10 أشخاص لديه مضخة حرارية أو يريد واحدة، وفقًا لمسح أجرته شركة YouGov بتكليف من الهيئة التجارية لتحالف الطاقة والمرافق.

لكن أكثر من النصف (51 في المائة) قالوا إنهم سيؤيدون مزج الغاز الطبيعي مع الهيدروجين لخفض انبعاثات الكربون الناتجة عن التدفئة المنزلية. يمكن حرق الهيدروجين بنفس طريقة حرق الغاز الطبيعي.

وفي الوقت نفسه، يرغب ثلثا الأشخاص (66%) في تحويل غلايات الغاز الحالية الخاصة بهم لاستخدامها بغاز خالٍ من الكربون، مثل الهيدروجين، في المستقبل.

لذا، مع كل طلب المستهلكين على الطاقة الهيدروجينية، ما مدى احتمالية ذلك وكيف يعمل النظام؟

ماذا يعني الهيدروجين للتدفئة المركزية؟

يمكن استخدام الهيدروجين لتدفئة المنازل وتشغيل أجهزة الغاز الموجودة، مثل المواقد والمواقد، على عكس المضخات الحرارية التي توفر الحرارة فقط.

إن استبدال الغاز الطبيعي بالهيدروجين له العديد من المزايا، ولكنه له عيوب أيضًا.

ولا ينتج عن حرق الهيدروجين انبعاثات ضارة، على عكس الغاز الطبيعي الذي يطلق ثاني أكسيد الكربون.

ولا ينبغي أن تحتاج الأسر إلى إجراء أي تعديلات على غلاياتها أو عداداتها أو أنابيبها إذا تم خلط الهيدروجين بنسبة تصل إلى 20 في المائة بالغاز الطبيعي.

حل سهل: يمكن خلط مستويات صغيرة من الهيدروجين في مصدر الغاز دون أي تغيير في الغلاية

وجد تقرير صادر عن HyDeploy أن العدادات لم تتأثر بإدخال خمس الهيدروجين إلى إمدادات الغاز.

في الواقع، يتم اختبار جميع أجهزة الغاز التي تم تصنيعها منذ عام 1996 على مزيج من الهيدروجين بنسبة 23 في المائة قبل أن يتم بيعها في المملكة المتحدة، وذلك بسبب توجيهات أجهزة الغاز.

لذا فإن كمية صغيرة من الهيدروجين في نظام الغاز ستمكن المنازل من الاحتفاظ بغلايات وأفران الغاز الخاصة بها، دون أن يحتاج معظمها إلى أي تعديلات.

في الوقت الحالي، يمكن لجميع غلايات وأفران الغاز حرق كمية صغيرة من الهيدروجين بأمان على أي حال، ولكن هذا يقتصر على 0.1 في المائة بموجب قوانين سلامة الغاز.

وستبدأ مستويات الهيدروجين التي تزيد عن 20 في المائة في الحاجة إلى إجراء تعديلات على المنازل، مثل إجراء تغييرات على الأنابيب وأجهزة الطبخ والغلايات والعدادات.

لماذا لا يوجد لدينا تسخين بالهيدروجين بالفعل؟

لا تزال التكنولوجيا حديثة وتريد الحكومة التأكد من أن أي عملية إطلاق للهيدروجين تتم بأمان مع أقل عدد ممكن من العقبات.

وكانت الحكومة تتشاور بشأن خطط البدء في إضافة الهيدروجين إلى إمدادات الغاز اعتبارًا من عام 2025، لكنها أخرت ذلك حتى عام 2026 على الأقل. وسيكون تركيزها على المضخات الحرارية بدلاً من ذلك.

وقال وزير كفاءة الطاقة مارتن كالانان: “المضخات الحرارية وشبكات الحرارة ستكون الطريق الرئيسي لخفض الانبعاثات المنزلية في المستقبل المنظور”.

هل التدفئة والطهي بالهيدروجين أكثر تكلفة؟

الهيدروجين هو العنصر الأكثر شيوعاً في العالم – وفي الواقع في الكون المعروف – لذا فهو نظرياً متاح مجاناً.

لكن استخراج الهيدروجين ونقله عبر الأنابيب إلى المنازل في المملكة المتحدة يعد ممارسة مكلفة وصعبة في كثير من الأحيان.

العيب الرئيسي هو أن تكلفة طرح الهيدروجين قد تكون أكثر تكلفة من مجرد تركيب مضخات حرارية.

وجدت دراسة أجراها خبراء الطاقة في Cornwall Insight أن الهيدروجين سيكون مكلفًا تقريبًا لتدفئة المنزل مقارنةً بالاستمرار في استخدام الغاز الطبيعي.

هناك أيضًا بعض مشكلات السلامة المتعلقة بالهيدروجين. يعتبر الغاز أقل أمانًا من الغاز الطبيعي، على الرغم من أن أيًا منهما ليس آمنًا تمامًا.

الطاقة الكهرومائية: قد يتم توزيع الهيدروجين على الطرق وإلى الشركات قبل أن يصل إلى المنازل

الهيدروجين أكثر قابلية للانفجار وأكثر عرضة للتسرب، لأنه جزيء أصغر من الغاز الطبيعي لذلك يمكنه أن يجد طريقه عبر الشقوق الأصغر.

وذكرت مشاورة حكومية أن عدادات الغاز القديمة قد لا تكون قادرة أيضًا على التعامل مع الكميات الكبيرة من الغاز الناتجة عن خلط الهيدروجين مع الغاز الطبيعي، وقد تحتاج إلى الاستبدال.

بعض أجزاء البلاد غير قادرة حاليًا على الحصول على أي هيدروجين على أي حال، لأن أنابيب الغاز في منطقتها مصنوعة من الحديد القديم، الذي يصبح هشًا عند ملامسته للهيدروجين.

سيتم استبدال هذه الأنابيب الحديدية القديمة بحلول عام 2030.

ماذا تعني الطاقة الهيدروجينية لفواتير الطاقة؟

وهذا يعتمد على كمية الهيدروجين التي يتم إدخالها وكيفية القيام بذلك.

من المحتمل أن ترتفع فواتير الطاقة إذا تم إدخال الهيدروجين إلى إمدادات الغاز.

يمكن أن ترتفع فواتير الغاز المنزلي بنسبة 11.2 في المائة إذا تم خلط 20 في المائة من الهيدروجين، وفقا لتقرير صدر عام 2022 عن معهد فراونهوفر الألماني.

مع ذلك، تم انتقاد هذا الارتفاع بنسبة 11.2 في المائة من قبل تجربة الطاقة HyDeploy، التي قالت إن الارتفاع بنسبة 6 في المائة كان أكثر احتمالا في المملكة المتحدة.

لكن التكاليف الأخرى يمكن أن تضرب المنازل أيضًا إذا تم إدخال الهيدروجين.

قد تكون هناك تكلفة على الأسر إذا لم يتمكن نظام الغاز في منازلهم من التعامل مع الهيدروجين، ويجب التخلص منه قبل حرق الغاز الطبيعي.

وقالت المشاورة الحكومية حول هذه القضية: “على سبيل المثال، قد تكون هناك تكاليف مرتبطة بتخفيض الخلط إذا لم يتمكن المستخدمون من استخدام كميات الغاز المخلوطة ويحتاجون إلى تفكيك الهيدروجين عند نقطة الاستخدام”.

سيؤدي مزيج الهيدروجين/الغاز الطبيعي إلى زيادة كمية الغاز الإجمالية التي تستخدمها المنازل، لأن الهيدروجين يوفر طاقة أقل لكل حجم عند حرقه.

على سبيل المثال، يوفر مزيج من 20 في المائة من الهيدروجين و80 في المائة من الغاز الطبيعي حوالي 86 في المائة من الطاقة الناتجة عن حرق الغاز الطبيعي فقط.

تسجل عدادات الطاقة المنزلية حجم الغاز المستخدم، لذلك إذا تم توصيل الهيدروجين في النهاية إلى النظام، فسترتفع قراءات العدادات بشكل كبير.

وعلى الرغم من ذلك، لا ينبغي أن تتغير فواتير الغاز عن الحجم الإضافي – بشرط أن تكون تكلفة الهيدروجين هي نفس تكلفة الغاز الطبيعي، وهو أمر غير معروف حاليًا.

وذلك لأن فواتير الغاز يتم احتسابها على أساس الطاقة الإجمالية التي يستخدمها المستهلكون، وليس على الحجم.