يوصي الخبراء بالتركيز على المعروض المحدود من الهيدروجين الأخضر في صناعات مثل صناعة الصلب وإنتاج الأمونيا لتعظيم تقليل انبعاثات الكربون. دراسة تحلل 2000 مشروع عالمي تبرز هذه القطاعات كمقدمة أكبر الفوائد المناخية، بينما الاستخدامات في النقل الطرقي والتدفئة توفر تأثيرات أقل. مع توقعات الإنتاج المنخفضة، فإن التخصيص الاستراتيجي أمر حاسم لأهداف الصفر الصافي.
يُعد الهيدروجين واعدًا كحامل طاقة نظيف، ينتج الماء فقط عند مزجه بالأكسجين، ومع ذلك، فإن المعروض الحالي يتكون بشكل رئيسي من الهيدروجين الرمادي المشتق من الوقود الأحفوري، الذي يمثل 99 في المئة من الإنتاج ويطلق كميات كبيرة من ثاني أكسيد الكربون. لتحقيق انبعاثات صافية صفر، أصبح الانتقال نحو الهيدروجين الأزرق، الذي يلتقط ثاني أكسيد الكربون، أو الهيدروجين الأخضر، المصنع عبر التحليل الكهربائي المتجدد للماء، أمرًا أساسيًا. ومع ذلك، يتجاوز تكلفة الهيدروجين الأخضر ضعف تكلفة الأنواع الرمادية على الأقل، مما دفع BloombergNEF إلى خفض توقعاتها لإنتاج منخفض الكربون بحلول عام 2030 إلى 5.5 مليون طن، أي حوالي 5 في المئة من استهلاك الرمادي الحالي.
أكد رئيس الأمم المتحدة أنطونيو غوتيريش في 3 ديسمبر أن الهيدروجين الأخضر يمثل "رهانًا مهمًا" لدول الغرب لمنافسة الصين في التقنيات النظيفة. وسط الدعم الحكومي والتحديات السياسية، مثل إلغاء مراكز الهيدروجين في الولايات المتحدة تحت برنامج بقيمة 7 مليارات دولار، يشدد الباحثون على الترتيب الأولويات. "يمكن للهيدروجين القيام بكل شيء تقريبًا، لكن ذلك لا يعني أنه يجب أن يفعل"، يقول راسل ماكينا في ETH Zurich، المؤلف الرئيسي لدراسة تقيم انبعاثات ثاني أكسيد الكربون من إنتاج ونقل الهيدروجين منخفض الكربون مقابل الإزاحة المحتملة في 2000 مشروع مخطط.
تحدد التحليل الصلب والوقود الحيوي والأمونيا كأولويات رئيسية. في إنتاج الصلب، يمكن للهيدروجين استبدال الكوك في الأفران العالية، محرر الأكسجين من خام الحديد وإطلاق الماء بدلاً من ثاني أكسيد الكربون. يقول ديفيد داي في كلية إمبريال لندن: "التكنولوجيا التي لدينا اليوم والتي ستعمل لصنع الحديد على نطاق صناعي كامل من خام الحديد دون إنتاج ثاني أكسيد الكربون هي الهيدروجين". تشمل المشاريع مصنع Stegra المخطط له خالي من الكربون في شمال السويد بحلول أواخر 2026، باستخدام هيدروجين أخضر في الموقع من مياه النهر، على الرغم من أن أسعار الكهرباء المرتفعة أدت إلى رفض ArcelorMittal لدعم حكومي ألماني بقيمة 1.3 مليار يورو.
إنتاج الأمونيا، الذي يُعد حاسمًا لـ70 في المئة من الأسمدة عبر عملية هابر-بوش، يتطلب مدخلات هيدروجين لا يمكن كهربتها. يشرح ماكينا: "لا يمكننا كهربتها... لأنها تفاعل كيميائي يحتاج إلى هذا المدخل"، مدافعًا عن الإصدارات المخفضة من الكربون. تقوم السعودية ببناء مصانع أمونيا خضراء تعمل بالطاقة الشمسية والرياح للتصدير، بينما تطور الشركات الناشئة الأمريكية مصانع معيارية في المزارع، كلاهما يعتمدان على الدعم الحكومي.
بالنسبة للوقود البديل، يمكن للهيدروجين تمكين زيت نباتي مهدرج من زيت الطهي المستعمل، ذو تأثير كبير على الشحن والطيران، القطاعان اللذان يساهمان بنسبة 3 في المئة ونسب مشابهة من الانبعاثات العالمية. تشمل الابتكارات المستقبلية الطائرات ذات خلايا الوقود. يصف فيل لونغهرست في جامعة كرانفيلد الهيدروجين بأنه "أنظف وقود بصفر كربون يمكننا الحصول عليه"، معتبرًا إياه "الكأس المقدس".
