בשנים האחרונות, מדינות ברחבי העולם מקדמות את פיתוח תעשיית אנרגיית המימן בקצב חסר תקדים. על פי הדו"ח שפורסם במשותף על ידי הוועדה הבינלאומית לאנרגיית מימן וחברת מקינזי, יותר מ-30 מדינות ואזורים פרסמו את מפת הדרכים לפיתוח אנרגיית מימן, וההשקעות העולמיות בפרויקטים של אנרגיית מימן יגיעו ל-300 מיליארד דולר עד שנת 2030.
אנרגיית מימן היא האנרגיה הנפלטת על ידי מימן בתהליך של שינויים פיזיקליים וכימיים. ניתן לשרוף מימן וחמצן כדי לייצר אנרגיית חום, וניתן גם להמיר אותם לחשמל באמצעות תאי דלק. למימן יש לא רק מגוון רחב של מקורות, אלא גם יתרונות של הולכת חום טובה, ניקיון ואי רעילות, וחום גבוה ליחידת מסה. תכולת החום של מימן באותה מסה היא בערך פי שלושה מזו של בנזין. זהו חומר גלם חשוב לתעשייה הפטרוכימית ודלק כוח עבור טילים לחלל. עם הקריאה הגוברת להתמודד עם שינויי האקלים ולהשיג ניטרליות פחמן, אנרגיית מימן צפויה לשנות את מערכת האנרגיה האנושית.
אנרגיית מימן מועדפת לא רק בגלל אפס פליטת פחמן בתהליך השחרור שלה, אלא גם משום שניתן להשתמש במימן כנשא אחסון אנרגיה כדי לפצות על התנודתיות והאי-רצף של אנרגיה מתחדשת ולקדם את הפיתוח בקנה מידה גדול שלה. לדוגמה, טכנולוגיית "חשמל לגז" שמקודמת על ידי ממשלת גרמניה נועדה לייצר מימן לאחסון חשמל נקי כמו אנרגיית רוח ואנרגיה סולארית, שלא ניתן להשתמש בהם בזמן, ולהובלת מימן למרחקים ארוכים לניצול יעיל נוסף. בנוסף למצב גזי, מימן יכול להופיע גם כהידריד נוזלי או מוצק, שיש לו מגוון מצבי אחסון והובלה. כאנרגיית "מצמד" נדירה, אנרגיית מימן יכולה לא רק לממש את ההמרה הגמישה בין חשמל למימן, אלא גם לבנות "גשר" למימוש החיבור בין חשמל, חום, קור ואפילו מוצקים, גז ודלקים נוזליים, על מנת לבנות מערכת אנרגיה נקייה ויעילה יותר.
לצורות שונות של אנרגיית מימן יש תרחישי יישום מרובים. עד סוף 2020, הבעלות העולמית על כלי רכב המונעים בתאי דלק מימן תגדל ב-38% בהשוואה לשנה הקודמת. היישום בקנה מידה גדול של אנרגיית מימן מתרחב בהדרגה מתחום הרכב לתחומים אחרים כמו תחבורה, בנייה ותעשייה. כאשר מיושמים בתחבורה רכבתית ובספינות, אנרגיית מימן יכולה להפחית את התלות של תחבורה למרחקים ארוכים ועומסים גבוהים בדלקי נפט וגז מסורתיים. לדוגמה, בתחילת השנה שעברה, טויוטה פיתחה וסיפקה את המנה הראשונה של מערכות תאי דלק מימן עבור ספינות ימיות. כאשר מיושמים לייצור מבוזר, אנרגיית מימן יכולה לספק חשמל וחום עבור מבני מגורים ומסחר. אנרגיית מימן יכולה גם לספק ישירות חומרי גלם יעילים, חומרי הפחתה ומקורות חום איכותיים עבור תעשיות פטרוכימיה, ברזל ופלדה, מטלורגיה ותעשיות כימיות אחרות, ובכך להפחית ביעילות את פליטות הפחמן.
עם זאת, כסוג של אנרגיה משנית, אנרגיית מימן אינה קלה להשגה. מימן קיים בעיקר במים ובדלקים מאובנים בצורת תרכובות על פני כדור הארץ. רוב טכנולוגיות ייצור המימן הקיימות מסתמכות על אנרגיה מאובנים ואינן יכולות להימנע מפליטות פחמן. כיום, טכנולוגיית ייצור המימן מאנרגיה מתחדשת מתבגרת בהדרגה, וניתן לייצר מימן ללא פליטות פחמן מייצור חשמל מאנרגיה מתחדשת ואלקטרוליזה של מים. מדענים חוקרים גם טכנולוגיות חדשות לייצור מימן, כגון פוטוליזה סולארית של מים לייצור מימן וביומסה לייצור מימן. טכנולוגיית ייצור המימן הגרעיני שפותחה על ידי המכון לאנרגיה גרעינית וטכנולוגיית אנרגיה חדשה של אוניברסיטת צינגהואה צפויה להתחיל בהדגמה בעוד 10 שנים. בנוסף, שרשרת תעשיית המימן כוללת גם אחסון, הובלה, מילוי, יישום וקשרים אחרים, אשר גם הם מתמודדים עם אתגרים טכניים ואילוצי עלות. אם ניקח לדוגמה אחסון והובלה, מימן הוא בעל צפיפות נמוכה וקל לדלוף תחת טמפרטורה ולחץ רגילים. מגע ארוך טווח עם פלדה יגרום ל"שבירות מימן" ולנזק לאחרונים. אחסון והובלה קשים הרבה יותר מאשר פחם, נפט וגז טבעי.
כיום, מדינות רבות נמצאות בעיצומן של כל ההיבטים של מחקר המימן החדש, ויש צורך להתגבר על קשיים טכניים. עם ההתרחבות המתמשכת של היקף ייצור אנרגיה מימנית, אחסון ותשתיות תחבורה, גם לעלות אנרגיית המימן יש פוטנציאל גדול לרדת. מחקרים מראים כי העלות הכוללת של שרשרת תעשיית אנרגיית המימן צפויה לרדת בחצי עד 2030. אנו צופים כי חברת המימן תאיץ.
זמן פרסום: 30 במרץ 2021