مروری جامع بر مسیرهای تولید هیدروژن در راستای استراتژی های گذار انرژی

در پاسخ به تهدیدهای فزاینده ی تغییرات اقلیمی و نیاز فوری به کاهش انتشار گازهای گلخانه ای، سیستم انرژی جهانی در حال گذار و دگرگونی عمیقی است. در این میان، هیدروژن (H₂) به عنوان حامل انرژی چندمنظوره و امیدوارکننده مطرح شده است. عنصری که ظرفیت کربن زدایی از بخش هایی را دارد که برق رسانی مستقیم به آن ها دشوار است، از جمله صنایع فولاد، مواد شیمیایی، تولید آمونیاک و حمل ونقل های سنگین. با وجود دهه ها توسعه ی فناوری، پیاده سازی گسترده ی سامانه های انرژی مبتنی بر هیدروژن همچنان با موانع فنی، اقتصادی و زیرساختی روبه رو است. این مرور جامع، به بررسی روش های گوناگون تولید هیدروژن از جمله هیدروژن خاکستری، آبی، سبز، فیروزه ای، صورتی و همچنین انواع نوظهوری مانند هیدروژن طلایی و نارنجی  می پردازد. تقاضای پیش بینی شده برای هیدروژن، ساختارهای هزینه ای فعلی، و راهبردهای کلیدی برای استقرار این فناوری مورد بررسی قرار می گیرند. علاوه بر این، این مطالعه به چالش های زیست محیطی و نیازهای پژوهشی مرتبط با انتشار آلاینده، مصرف آب و پایداری در چرخه ی عمر می پردازد. با تلفیق روندهای کنونی و چشم اندازهای آینده، این مقاله بر نقش حیاتی هیدروژن در گذار جهانی انرژی تاکید می کند و مسیرهایی را برای غلبه بر چالش هایی که مانع از استقرار گسترده آن هستند، ترسیم می نماید. در این میان، تاکید شده است که اگر تعارضات مربوط به مصرف آب و کاربری زمین در مناطق خشک به خوبی مدیریت شوند، هیدروژن سبز می تواند در بلندمدت پیش قراول این گذار باشد؛ در حالی که هیدروژن آبی، با تکیه بر زیرساخت های موجود، راه حلی موقتی و پل گونه ارائه می دهد.

کلیدواژه ها:

Hydrogen-based economy ، Energy transition pathways ، Hydrogen production and storage ، Orange hydrogen ، اقتصاد مبتنی بر هیدروژن ، گذار به سامانه های نوین انرژی ، روش های تولید هیدروژن ، هیدروژن نارنجی