چگونه شیلی بیابان‌ها و بادهای شدید خود را به امپراتوری جهانی هیدروژن سبز تبدیل می‌کند

جغرافیا اغلب سرنوشت‌ساز است، و برای شیلی، مناظر افراطی آن ثابت کرده‌اند که بزرگترین دارایی مدرن این کشور هستند. بیابان آتاکاما در شمال شیلی خشک‌ترین بیابان غیرقطبی جهان است که در تمام طول سال با بالاترین میزان تابش خورشیدی ثبت شده روی زمین بمباران می‌شود. هزاران مایل دورتر در جنوب، منطقه ماژلان (Magallanes) در پاتاگونیا توسط بادهای شدید و طوفانی که از قطب جنوب می‌وزند و از استپ‌ها عبور می‌کنند، در هم کوبیده می‌شود.

برای قرن‌ها، این محیط‌های افراطی عمدتاً به عنوان مرزهایی خشن و غیرقابل تحمل نگریسته می‌شدند که باید تحمل شوند. امروز، آنها موتورهای دوقلوی چیزی هستند که می‌تواند جاه‌طلبانه‌ترین تحول انرژی در این سیاره باشد. شیلی در حال استفاده از توپوگرافی منحصر به فرد خود است تا از کشوری که به شدت به سوخت‌های فسیلی وارداتی وابسته است، به یک ابرقدرت جهانی در انرژی‌های تجدیدپذیر و تولید هیدروژن سبز تبدیل شود.[2]

اهمیت این گذار، هم برای اقتصاد داخلی و هم برای اقلیم جهانی، بسیار زیاد است. دولت شیلی یک نقشه راه جامع انرژی ۲۰۲۶–۲۰۳۰ را تدوین کرده است که هدف آن دستیابی به اوج ۱۰۰٪ تولید برق تجدیدپذیر در شبکه ملی خود تا پایان دهه است. این کشور در حال حاضر به نقاط عطف قابل توجهی دست یافته است، به طوری که منابع تجدیدپذیر—عمدتاً فتوولتائیک خورشیدی و بادی خشکی—بر اساس گزارش‌های اخیر صنعتی، حدود ۷۹٪ از تولید برق آن را تشکیل می‌دهند.

اما کربن‌زدایی داخلی تنها فاز اول این طرح جامع است. هدف نهایی، مهار این نیروی پاک ارزان و فراوان برای تولید هیدروژن سبز جهت صادرات جهانی است، که پیش‌بینی می‌شود تا سال ۲۰۵۰ یک صنعت عظیم ۳۰ میلیارد دلاری ایجاد کند که می‌تواند با تجارت تاریخی مس این کشور رقابت کند.[1]

برای درک مقیاس عظیم این جاه‌طلبی، باید مکانیسم‌های زیربنایی هیدروژن سبز را فهمید. هیدروژن فراوان‌ترین عنصر در جهان و یک سوخت با چگالی انرژی بسیار بالا است، اما به ندرت به تنهایی در طبیعت وجود دارد؛ باید از مولکول‌های دیگر جدا شود. بیشتر عرضه فعلی جهان به عنوان «هیدروژن خاکستری» شناخته می‌شود، که در فرآیندی بسیار کربن‌زا از گاز طبیعی استخراج می‌شود.

در مقابل، هیدروژن سبز از طریق فرآیندی به نام الکترولیز تولید می‌شود—با استفاده از جریان الکتریکی برای تجزیه آب (H2O) به اکسیژن و گاز هیدروژن خالص. هنگامی که برق مورد نیاز الکترولایزر کاملاً از منابع تجدیدپذیر مانند خورشید یا باد تأمین شود، چرخه عمر کامل سوخت عملاً بدون کربن خواهد بود.

اقتصاد جهانی هیدروژن سبز تقریباً به طور کامل به هزینه برق تجدیدپذیر مورد استفاده برای تولید آن بستگی دارد. از آنجایی که شیلی دارای منابع خورشیدی و بادی است که ضریب ظرفیت فوق‌العاده بالایی دارند—به این معنی که توربین‌های بادی سریع‌تر می‌چرخند و پنل‌های خورشیدی نور شدیدتری را نسبت به تقریباً هر جای دیگری روی زمین جذب می‌کنند—این کشور موقعیت منحصر به فردی برای تولید ارزان‌ترین هیدروژن سبز در جهان دارد.

طبق اعلام وزارت انرژی، پتانسیل تخمینی انرژی تجدیدپذیر شیلی بیش از ۲۳۰۰ گیگاوات است که تقریباً ۷۰ برابر ظرفیت نصب شده فعلی برق آن است. این مازاد حیرت‌آور انرژی پاک بالقوه دقیقاً همان چیزی است که رویای صادرات جاه‌طلبانه را در مقیاس جهانی امکان‌پذیر می‌سازد.[2]

مؤسسات مالی بین‌المللی به شدت از چشم‌انداز سانتیاگو حمایت می‌کنند و پیامدهای جهانی یک مدل موفق را به رسمیت می‌شناسند. بانک جهانی اخیراً اولین وام خود را که به طور خاص به ترویج سرمایه‌گذاری در هیدروژن سبز اختصاص یافته است، تصویب کرد و شیلی را به عنوان محل آزمایش ایده‌آل برای کشورهای در حال توسعه انتخاب نمود.

به طور مشابه، بانک سرمایه‌گذاری اروپا صدها میلیون یورو برای تأمین مالی پروژه‌های بهره‌وری انرژی و گذار سبز به این کشور هدایت کرده است. بازارهای اروپایی و آسیایی، که به شدت به دنبال کربن‌زدایی صنایع سنگین، هوانوردی و بخش‌های حمل و نقل دریایی خود هستند، با اشتیاق به هیدروژن شیلی و مشتق آن، آمونیاک سبز، به عنوان یک شریان حیاتی برای دستیابی به اهداف اقلیمی الزام‌آور خود می‌نگرند.

در داخل کشور، اولین مشتری بزرگ برای این سوخت پاک، سنگین‌ترین بخش اقتصادی شیلی است: بخش معدن. شیلی بزرگترین تولیدکننده مس جهان و تأمین‌کننده پیشرو لیتیوم است، که هر دو مواد معدنی حیاتی برای گذار انرژی جهانی هستند. با این حال، استخراج و پالایش این فلزات به مقادیر عظیمی انرژی نیاز دارد که به طور سنتی توسط ژنراتورهای دیزلی و نیروگاه‌های زغال‌سنگ تأمین می‌شد.

شیلی با انتقال عملیات معدنی به کار با هیدروژن سبز و انرژی خورشیدی، قصد دارد یک «مزیت سبز» بسیار سودآور برای صادرات خود ایجاد کند و اطمینان حاصل کند که مواد خامی که برای ساخت وسایل نقلیه الکتریکی و توربین‌های بادی در سراسر جهان استفاده می‌شوند، خود به طور پایدار استخراج شده‌اند.[2]

با این حال، این گذار سریع با واقعیت‌های زیرساختی شدید در صحنه برخورد می‌کند. مبرم‌ترین بحران فوری، تراکم شبکه است. تنها در سال ۲۰۲۵، بیش از ۶۰۰۰ گیگاوات ساعت انرژی تجدیدپذیر محدود (Curtail) شد—اساساً دور ریخته و هدر رفت—زیرا خطوط انتقال ملی فاقد ظرفیت فیزیکی برای حمل برق از بیابان‌های شمالی آفتاب‌گیر به مراکز جمعیتی و قطب‌های صنعتی در دره‌های مرکزی بودند.

نقشه راه انرژی ۲۰۲۶–۲۰۳۰ دولت صراحتاً این گلوگاه را تأیید می‌کند و سرمایه‌گذاری‌های عظیم در گسترش انتقال ولتاژ بالا و سیستم‌های ذخیره‌سازی باتری در مقیاس کاربردی را برای جذب برق خورشیدی مازاد جهت استفاده پس از غروب خورشید، در اولویت قرار داده است.[1][2]

فراتر از زیرساخت‌ها، رونق هیدروژن سبز با نظارت شدید دانشمندان محیط زیست و بوم‌شناسان محلی مواجه است. فرآیند الکترولیز به مقادیر زیادی آب بسیار تصفیه شده نیاز دارد. در بیابان فوق‌العاده خشک آتاکاما، آب شیرین به شدت کمیاب است، به این معنی که این صنعت باید به شدت به آب شیرین‌کن‌های دریایی (Desalination) متکی باشد.

طرفداران محیط زیست هشدار می‌دهند که محصول جانبی سمی نمکابه (brine) حاصل از آب شیرین‌کن‌ها، در صورت عدم مدیریت و پراکندگی دقیق، می‌تواند اکوسیستم‌های دریایی ساحلی را ویران کند. علاوه بر این، انرژی عظیمی که برای پمپاژ آب شیرین‌شده از ساحل اقیانوس آرام به تأسیسات خورشیدی در ارتفاعات بالا مورد نیاز است، کارایی کلی انرژی چرخه تولید را بیشتر پیچیده می‌کند.[2]

ردپای فیزیکی عظیم مگاپروژه‌های تجدیدپذیر پیشنهادی نیز زنگ خطر را در میان کارشناسان تنوع زیستی به صدا درآورده است. در منطقه جنوبی ماژلان، محققان هشدار می‌دهند که مزارع بادی گسترده و زیرساخت‌های بندری سنگین مرتبط می‌توانند استپ شکننده ماژلانی را تهدید کرده و مسیرهای مهاجرت گونه‌های پرندگان بومی را مختل کنند.

در حالی که دولت متعهد شده است که این صنعت را با هماهنگی نزدیک با جوامع محلی و تحت استانداردهای سختگیرانه ارزیابی زیست‌محیطی توسعه دهد، تنش ذاتی بین تلاش‌های جهانی برای کاهش تغییرات اقلیمی و حفظ اکولوژیکی محلی یک چالش عمیق و حل نشده باقی مانده است.

انتقال سوخت به خریداران بین‌المللی یک مانع مهندسی بزرگ دیگر را ایجاد می‌کند. مولکول‌های هیدروژن خالص به طور بدنامی کوچک هستند و مستعد نشت، و قادرند فولاد استاندارد خطوط لوله را در طول زمان شکننده کنند. برای صادرات ایمن و اقتصادی انرژی در سراسر اقیانوس‌ها، تولیدکنندگان قصد دارند هیدروژن را با نیتروژن ترکیب کنند تا آمونیاک سبز را سنتز کنند، که مایع‌سازی و حمل آن در تانکرهای استاندارد بسیار آسان‌تر است.

پس از رسیدن به بنادر مقصد در روتردام، هامبورگ یا توکیو، آمونیاک می‌تواند مستقیماً به عنوان کود بدون کربن و سوخت دریایی استفاده شود، یا برای استفاده در صنایع سنگین به گاز هیدروژن خالص «شکسته» (cracked) شود.[2]

برای مردم شیلی، موفقیت نهایی این تلاش نه تنها با معیارهای کربن، بلکه با عدالت اقتصادی ملموس سنجیده می‌شود. دولت تخمین می‌زند که بخش هیدروژن سبز می‌تواند تا سال ۲۰۵۰ بیش از ۹۰,۰۰۰ شغل با کیفیت بالا ایجاد کند. با این حال، سیاست‌گذاران به شدت از نیاز به یک «گذار عادلانه» آگاه هستند.

از آنجایی که نیروگاه‌های زغال‌سنگ قدیمی از رده خارج می‌شوند و قیمت انرژی به دلیل اصلاحات بازار نوسان می‌کند، تضمین دسترسی خانوارها در مناطق روستایی و کم‌درآمد به برق مقرون به صرفه و قابل اعتماد، یک ستون اصلی استراتژی دولت است و هدف آن جلوگیری از تشدید نابرابری‌های اجتماعی موجود توسط رونق سبز است.[1]

در نهایت، آزمایش بزرگ شیلی به عنوان یک شاخص حیاتی برای گذار انرژی جهانی عمل می‌کند. اگر یک کشور در حال توسعه بتواند با موفقیت از موهبت‌های طبیعی خود برای جهش از سوخت‌های فسیلی، کربن‌زدایی صنایع سنگین خود و صادرات انرژی پاک در سراسر جهان استفاده کند، الگویی بسیار قابل تکرار برای دیگران فراهم خواهد کرد.

مسیر پیش رو نیازمند عبور از گلوگاه‌های فنی عظیم، تأمین میلیاردها دلار سرمایه بین‌المللی و حفاظت دقیق از زیست‌بوم‌های شکننده است، اما خورشید آتاکاما و بادهای پاتاگونیا فرصتی بی‌سابقه برای بازنویسی اساسی اقتصاد قدرت جهانی ارائه می‌دهند.[2]