پایگاه اطلاع رسانی معاونت دیپلماسی اقتصادی وزارت امور خارجه جمهوری اسلامی ایران- راهبرد هند در توسعه انرژی سبز

۱۴۰۴/۰۳/۲۷- ۰۸:۰۰

راهبرد هند در توسعه انرژی سبز

هیدروژن سبز به عنوان یکی از مهم‌ترین ابزارها برای دستیابی به آینده‌ای بدون کربن، درمرکز توجه استراتژی‌های انرژی جهانی قرار گرفته است. بیش از ۶۰ کشور جهان برنامه‌های ملی خود را در این زمینه تدوین کرده‌اند.

هیدروژن سبز به عنوان یکی از محورهای راهبردی در سیاست‌گذاری‌های جهانی انرژی مطرح شده و نقشی کلیدی در دستیابی به اهداف اقلیمی و گذار به انرژی پاک ایفا می‌کند. بسیاری از کشورها (حدود 60 کشور) استراتژی ملی هیدروژن تدوین کرده‌اند و روی توسعه فناوری و بازار هیدروژن سرمایه‌گذاری گسترده‌ای انجام می‌دهند[i]. برای ایران نیز هیدروژن سبز می‌تواند فرصتی حیاتی باشد؛ از یک سو به کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای و تنوع‌بخشی به سبد انرژی داخلی کمک کند و از سوی دیگر امکان حفظ نقش ایران در اقتصاد انرژی آینده را فراهم سازد. [ii].

تعریف و روش‌های تولید هیدروژن سبز

هیدروژن سبز به هیدروژنی گفته می‌شود که با استفاده از برق تولیدی از منابع انرژی تجدیدپذیر (مانند انرژی خورشیدی و بادی) و از طریق فرآیند الکترولیز آب به دست می‌آید. در این روش، مولکول‌های آب در یک دستگاه الکترولایزر با کمک جریان برق به هیدروژن و اکسیژن تفکیک می‌شوند. اگر برق مصرفی کاملاً از منابع تجدیدپذیر تأمین شود، هیدروژن حاصل «سبز» نامیده می‌شود و در نتیجه، انتشار کربن آن ناچیز یا صفر خواهد بود. به همین دلیل، هیدروژن سبز بسیار پاک و دوستدار محیط زیست محسوب می‌شود. در حال حاضر، الکترولیز مبتنی بر برق تجدیدپذیر، عملی‌ترین مسیر برای تولید انبوه هیدروژن سبز به شمار می‌رود.

انواع دیگر هیدروژن

در مقابل هیدروژن سبز، انواع دیگری از هیدروژن نیز وجود دارند که انتشار کربن بالاتری دارند:

هیدروژن خاکستری

این نوع هیدروژن عمدتاً از گاز طبیعی و از طریق فرآیند ریفرمینگ متان تولید می‌شود. این فرآیند با انتشار قابل توجهی از دی‌اکسیدکربن همراه است.

هیدروژن آبی

این هیدروژن نیز از منابع فسیلی (مانند گاز طبیعی) به دست می‌آید؛ اما با این تفاوت که جمع‌آوری و ذخیره‌سازی کربن (CCS) نیز انجام می‌شود که باعث کاهش انتشار خالص کربن خواهد شد. با این حال، پایداری و عدم انتشار کربن آن به اندازه هیدروژن سبز نیست.

اهمیت هیدروژن سبز

با توجه به چالش‌های زیست‌محیطی و اهداف بلندمدت اقلیمی، هیدروژن سبز به عنوان تنها مسیر کاملاً عاری از کربن در بین انواع هیدروژن، برای دستیابی به آینده‌ای پایدار و کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای ضروری شمرده می‌شود.

کاربردهای کلیدی هیدروژن سبز

هیدروژن سبز یک حامل انرژی پاک و چندمنظوره است که می‌تواند در بخش‌های مختلف جایگزین سوخت‌های فسیلی شود و انتشار آلاینده‌ها را به صفر برساند. مهم‌ترین کاربردهای آن عبارت‌اند از:

حمل‌ونقل

هیدروژن به ویژه در حمل‌ونقل سنگین جاده‌ای، کشتیرانی اقیانوسی و هواپیماهای برد بلند به عنوان سوخت پاک آینده مطرح است[iii]. خودروهای پیل‌سوختی تنها بخار آب منتشر می‌کنند و هیدروژن می‌تواند سوخت کشتی‌ها و حتی سوخت هواپیماهای نسل آینده باشد. دولت‌ها و صنایع در اسناد چشم‌انداز خود از هیدروژن به عنوان ستون تحقق اقتصاد کربن‌صفر یاد کرده‌اند.

صنعت

هیدروژن سبز کلید کربن‌زدایی صنایع سنگین محسوب می‌شود[iv]. به عنوان نمونه، در صنعت فولاد می‌توان هیدروژن را جایگزین کک زغال‌سنگ در احیای سنگ‌آهن کرد و فولاد سبز تولید نمود. در صنعت پتروشیمی و کود، هیدروژن سبز می‌تواند به تولید آمونیاک و اوره بدون کربن منجر شود[v]. همچنین در پالایشگاه‌ها برای تصفیه سوخت و در صنایع شیمیایی به عنوان خوراک یا عامل احیاء تمیز به کار رود. هیدروژن همچنین منبع تأمین حرارت صنعتی در کوره‌ها و بویلرهای دمای بالا بدون انتشار CO2 است که برای صنایعی نظیر سیمان و سرامیک اهمیت دارد.

تولید برق و ذخیره‌سازی انرژی

هیدروژن امکان ذخیره‌سازی بلندمدت انرژی تجدیدپذیر را فراهم می‌کند. در مواقع مازاد برق خورشیدی/بادی، با الکترولیز می‌توان هیدروژن تولید و ذخیره کرد و در زمان نیاز از آن برای تولید برق (مثلاً در توربین گازی هیدروژن‌سوز یا پیل سوختی ایستگاهی) بهره برد. به این ترتیب هیدروژن به عنوان باتری بلندمدت شبکه عمل کرده و نوسانات تولید تجدیدپذیر را پوشش می‌دهد[vi]. برخی کشورها نیروگاه‌های سیکل ترکیبی را به سوزاندن هیدروژن یا آمونیاک (حامل هیدروژن) تطبیق می‌دهند تا برق بدون کربن تولید کنند. هیدروژن همچنین سوخت پشتیبان اضطراری و تأمین برق در مناطقی که اتصال شبکه محدود است محسوب می‌شود.

گرمایش

در بخش گرمایش و مصارف خانگی، امکان استفاده از هیدروژن به صورت مخلوط با گاز طبیعی یا به طور خالص مطرح است. در حال حاضر طرح‌های آزمایشی تزریق هیدروژن در شبکه گاز شهری در جریان است تا معلوم شود چه درصدی از هیدروژن را می‌توان بدون مشکل در خطوط لوله فعلی به کار گرفت. افزودن حتی ۵ تا ۲۰٪ هیدروژن سبز به شبکه گاز شهری می‌تواند مصرف گاز و انتشار را به همان نسبت کاهش دهد. در بلندمدت، با جایگزینی تدریجی بویلرها و اجاق‌های گازی با انواع هیدروژن‌سوز و اصلاح شبکه توزیع، هیدروژن می‌تواند به عنوان گاز پاک برای گرمایش منازل و صنایع به کار رود. بدین ترتیب بخش‌هایی که الکتریفیکاسیون (برقی کردن) مستقیم در آنها دشوار است (مثل برخی سیستم‌های گرمایش یا فرایندهای گرمایی صنعتی) از مزایای هیدروژن بهره‌مند خواهند شد[vii].

سیاست‌ها و اقدامات هند در توسعه هیدروژن سبز (با تأکید بر جنوب هند)

کشور هند به عنوان یکی از پیشگامان توسعه هیدروژن سبز در آسیا، برنامه ملی جامعی را برای بهره‌گیری از این فرصت آغاز کرده است. مهم‌ترین اقدام، راه‌اندازی «مأموریت ملی هیدروژن سبز (NGHM)» در ژانویه ۲۰۲۳ بود که یک نقشه‌راه بلندپروازانه برای تبدیل هند به قطب هیدروژن پاک ترسیم کرد. این مأموریت اهداف کمّی و مشوق‌های مالی متعددی دارد: تولید دست‌کم ۵ میلیون تن هیدروژن سبز در سال تا 2030 (با قابلیت افزایش تا ۱۰ میلیون تن در صورت توسعه بازارهای صادراتی)، جذب حدود ۸۰۰ هزار کرور روپیه (معادل ۸۸ میلیارد یورو) سرمایه‌گذاری و ایجاد حدود ۶۰۰ هزار شغل سبز در بخش انرژی. به علاوه، هند قصد دارد هزینه تولید هیدروژن سبز را که در حال حاضر ۴.۸ تا ۶.۱ یورو بر کیلوگرم برآورد می‌شود، به حدود ۱.۳ یورو برساند؛ این کاهش با تکیه بر ارزان‌سازی برق تجدیدپذیر و ساخت بومی الکترولایزرها تحقق خواهد یافت. چشم‌انداز کلی، تبدیل هند به یکی از صادرکنندگان پیشتاز هیدروژن و سوخت‌های مشتق از آن تا سال 2030 است[viii].

دولت هند برای نیل به اهداف فوق، مجموعه‌ای از سیاست‌های حمایتی وضع کرده است. از جمله تخصیص مشوق‌های مالی مستقیم در قالب برنامه SIGHT که شامل یارانه تولید الکترولایزرهای بومی و یارانه تولید هیدروژن سبز می‌شود (جمعاً به میزان ۱۷٬۴۹۰ کرور روپیه تا سال 2030). همچنین معافیت هزینه‌های انتقال برق بین ایالتی برای پروژه‌های هیدروژن سبز و امکان بانکینگ برق تجدیدپذیر جهت استفاده در الکترولیز پیش‌بینی شده است[ix]. دولت ۱۰۰٪ سرمایه‌گذاری خارجی مستقیم (FDI) در بخش هیدروژن را تحت روال خودکار مجاز کرده است تا مشارکت سرمایه‌گذاران و شرکت‌های بین‌المللی تسهیل شود[x]. علاوه بر این، پروژه‌های آزمایشی در بخش‌های راهبردی نظیر فولاد کم‌کربن، حمل‌ونقل هیدروژنی و کشتیرانی با بودجه دولتی آغاز شده است[xi]. برای نمونه، در سال ۲۰۲۵ پنج طرح پایلوت برای به‌کارگیری اتوبوس‌ها و کامیون‌های هیدروژنی با حمایت ۲.۰۸ میلیارد روپیه به تصویب رسید که توسط خودروسازان بزرگ (تاتا موتورز، آشوک لیلاند و...) اجرا می‌شود[xii].

تمرکز بر جنوب هند

در سطح ایالتی، چندین ایالت هند به پیشگامی در اقتصاد هیدروژن روی آورده‌اند. ایالت تامیل نادو در جنوب هند به دلیل برخورداری از ظرفیت عظیم برق بادی و خورشیدی، یکی از پیشروترین‌ها در این عرصه است. تامیل نادو با حمایت دولت مرکزی و ارائه مشوق‌های محلی، توانسته است سرمایه‌گذاری خارجی چشمگیری جذب کند؛ از جمله شرکت Sembcorp سنگاپور در سال ۲۰۲۴ ساخت یک مجتمع مدرن تولید هیدروژن و آمونیاک سبز را در منطقه توتوکودین آغاز کرد. حجم سرمایه‌گذاری این طرح حدود ۳۶٬۲۳۸ کرور روپیه (۴ میلیارد یورو) است و قرار است سالانه ۲۰۰ هزار تن آمونیاک سبز تولید کند که عمدتاً به ژاپن صادر خواهد شد. موفقیت این پروژه بر پایه تعهد قوی تامیل نادو به انرژی‌های تجدیدپذیر و بهره‌مندی از یارانه‌های دولت مرکزی بنا شده است. همچنین حمایت مالی دولت ژاپن از طریق قراردادهای CFD برای خرید آمونیاک، نقش مؤثری در شکل‌گیری این همکاری بین‌المللی داشته است[xiii]. علاوه بر تامیل نادو، ایالت‌هایی نظیر گجرات، مهاراشترا، راجستان و آندرا پرادش نیز سیاست‌های تشویقی خاص خود را برای جذب پروژه‌های هیدروژن وضع کرده‌اند. بر اساس یک مطالعه مستقل، ۷ ایالت برتر (از جمله تامیل نادو) در مجموع ۵ لک کرور روپیه (حدود ۶۱ میلیارد دلار) حمایت بالقوه از طریق معافیت‌های مالیاتی، یارانه سرمایه‌ای، تخفیف عوارض برق و... برای پروژه‌های هیدروژن در نظر گرفته‌اند. این پشتیبانی ایالتی در کنار منابع مأموریت ملی، می‌تواند تحقق هدف ۵ میلیون تن تا 2030 را تسهیل کند[xiv]. بدین ترتیب، تجربه هند نشان می‌دهد که ترکیب یک چارچوب سیاستی جامع ملی با اقدامات تکمیلی در سطوح محلی و مشارکت فعال بخش خصوصی و بین‌المللی، مسیری کارآمد برای پیشبرد اقتصاد هیدروژن است.

چالش‌ها و راهکارهای ذخیره‌سازی هیدروژن

ذخیره و حمل‌ونقل ایمن و کارای هیدروژن از چالش‌های فنی اساسی در راه گسترش اقتصاد هیدروژنی است. هیدروژن را می‌توان به شکل‌های مختلف ذخیره‌سازی کرد که هر کدام مزایا و معایب خاص خود را دارند.

گاز فشرده

متداول‌ترین روش ذخیره هیدروژن به صورت گاز تحت فشار بالا (مثلاً ۳۵۰ یا ۷۰۰ بار) در مخازن مخصوص است. این روش برای کاربردهای خودرویی و سیلندرهای قابل حمل رایج است. مزیت آن سادگی و واکنش‌پذیری فوری هیدروژن است، اما چگالی انرژی حجمی هیدروژن حتی در فشار بالا نسبت به سوخت‌های مایع پایین‌تر می‌باشد. بنابراین نیاز به مخازن بزرگ و بسیار مقاوم (کامپوزیتی) دارد که هزینه و وزن بالایی دارند. بهبود فناوری مخازن (مثلاً استفاده از کامپوزیت‌های پیشرفته) و بهینه‌سازی فرآیند پرکردن سریع مخزن برای ارتقای این شیوه ضروری است[xv].

مایع (کریوژنیک)

در این روش هیدروژن تا دمای حدود ۲۵۳- درجه سانتی‌گراد سرد شده و به مایع تبدیل می‌شود. هیدروژن مایع چگالی انرژی حجمی‌بسیار بالاتری نسبت به گاز فشرده دارد و برای حمل‌ونقل در مقیاس بزرگ (کشتی، تانکر) گزینه مطلوبی است. با این حال، فرآیند مایع‌سازی انرژی زیادی مصرف می‌کند و بخشی از هیدروژن طی زمان به دلیل جوش‌شدن تبخیری (boil-off) از دست می‌رود. همچنین نیاز به تانکرهای عایق‌شده خلأ دو جداره دارد که هزینه‌بر و پیچیده‌اند. چالش دیگر، ایمنی کار با هیدروژن فوق‌سرد است. تحقیقات برای بهبود عایق‌بندی، کاهش تلفات تبخیری و روش‌های ذخیره‌سازی سرما-فشرده (cryo-compressed) در جریان است تا موانع این روش کاهش یابد[xvi].

مواد جامد جاذب (هیدریدهای فلزی و سایر مواد)

در این روش، هیدروژن به طور برگشت‌پذیر در ساختار مواد جامد جذب و آزاد می‌شود. هیدریدهای فلزی رایج‌ترین مثال هستند که طی واکنش با فلزات یا آلیاژها، ترکیبات پایدار (هیدرید) تشکیل می‌دهند. این ترکیبات هیدروژن را با چگالی بالا (حجمی‌بیشتر از مایع) در خود ذخیره می‌کنند و از نظر ایمنی بسیار مطمئن‌اند (خطر انفجار و نشت به‌مراتب کمتر است)، اما وزن کلی سیستم بالاست و برای رهاسازی هیدروژن معمولاً گرمایش به دمای نسبتاً بالا (حدود 120 تا 200 درجه سانتی‌گراد بسته به نوع هیدرید) لازم است. نمونه‌هایی از مواد جاذب دیگر شامل چارچوب‌های فلزی-آلی (MOFs) و نانومواد کربنی متخلخل هستند که هیدروژن را روی سطوح خود جذب می‌کنند. این مواد هنوز در مراحل تحقیقاتی‌اند و چالش‌هایی مانند ظرفیت محدود، سرعت پایین جذب/واجذب و هزینه بالا دارند[xvii]. به طور کلی، ذخیره‌سازی حالت‌جامد هیدروژن ایمن‌ترین شکل محسوب می‌شود، اما برای کاربرد وسیع نیازمند پیشرفت در زمینه بهبود سینتیک آزادسازی و کاهش قیمت مواد است.

حامل‌های شیمیایی مایع

در این رویکرد، هیدروژن به صورت شیمیایی در قالب ترکیبات دیگر ذخیره می‌شود. مهم‌ترین نمونه‌ها عبارت‌اند از آمونیاک (NH3)، متانول و ترکیبات موسوم به «حامل‌های مایع آلی هیدروژن (LOHC)». آمونیاک مایع به دلیل درصد وزنی بالای هیدروژن (۱۷.۶٪) و سهولت مایع بودن در دمای محیط، یک حامل جذاب برای انتقال هیدروژن در مسافت‌های طولانی است. آمونیاک را می‌توان به عنوان سوخت بدون کربن در نیروگاه‌ها سوزاند یا از طریق فرآیند کراکینگ دوباره به هیدروژن و نیتروژن تجزیه کرد. LOHCها نیز ترکیبات آلی (مانند تولوئن-متیل سیکلوهگزان یا دی‌بنزیل‌تولوئن) هستند که می‌توانند طی واکنش هیدروژناسیون، هیدروژن را در خود ذخیره کرده و سپس در محل مصرف طی واکنشِ دهیدروژناسیون آن را آزاد کنند. مزیت LOHCها این است که در دمای محیط مایع پایدار هستند، به راحتی در زیرساخت‌های موجود سوخت مایع ذخیره و حمل می‌شوند و خطرات انفجاری هیدروژن خالص را ندارند. همچنین بر خلاف هیدروژن مایع، در ذخیره طولانی‌مدت دچار تلفات تبخیری نمی‌شوند. با این حال، فرآیند بارگیری/تخلیه هیدروژن در LOHC نیازمند کاتالیست و دمای بالا (معمولاً حدود ۲۵۰–۳۰۰°C برای آزادسازی) است که موجب اتلاف انرژی و پیچیدگی سامانه می‌شود. برای کاربردهای ثابت (مانند ذخیره‌سازی فصلی انرژی در مقیاس شبکه) LOHC و آمونیاک گزینه‌های مناسبی به شمار می‌روند و پژوهش‌ها به سمت بهبود کاتالیست‌ها و افزایش بهره‌وری واکنش‌های آن‌ها ادامه دارد.

هر یک از روش‌های فوق در مقیاس‌های مختلف (خودرو، صنعت، شبکه) کاربرد ویژه‌ای دارد و احتمالاً ترکیبی از راهکارهای ذخیره‌سازی برای زنجیره تأمین هیدروژن به کار گرفته خواهد شد. به عنوان راهکار مکمل، امکان ذخیره‌سازی زیرزمینی هیدروژن (مثلاً در مخازن طبیعی گاز یا مغارهای نمکی) نیز برای ذخیره مقادیر بسیار بزرگ به صورت فصلی در دست بررسی است[xviii]. در مجموع، رفع چالش ذخیره‌سازی مستلزم پیشرفت‌های فناوری در حوزه مخازن پیشرفته، مواد نوین جاذب و بهبود فرآیندهای تبدیل شیمیایی است تا هیدروژن بتواند به شکلی ایمن و اقتصادی در مقیاس وسیع جابجا و استفاده شود.

[i] https://www.iea.org/energy-system/low-emission-fuels/hydrogen

[ii] https://www.shana.ir/news/658386/

[iii] What is green hydrogen? An expert explains its benefits | World Economic Forum

[iv] State-level Green Hydrogen Policies Can Unlock USD 61 Billion in Incentives

[v] https://www.ifri.org/sites/default/files/2025-05/ifri_raizada-india-green-hydrogen_2025_0.pdf

[vi] State-level Green Hydrogen Policies Can Unlock USD 61 Billion in Incentives

[vii] HyBlend: Opportunities for Hydrogen Blending in Natural Gas Pipelines | Department of Energy

[viii] https://www.ifri.org/sites/default/files/2025-05/ifri_raizada-india-green-hydrogen_2025_0.pdf

[ix] National Green Hydrogen Mission | MINISTRY OF NEW AND RENEWABLE ENERGY | India

[x] https://www.ifri.org/sites/default/files/2025-05/ifri_raizada-india-green-hydrogen_2025_0.pdf

[xi] National Green Hydrogen Mission | MINISTRY OF NEW AND RENEWABLE ENERGY | India

[xii] https://www.ifri.org/sites/default/files/2025-05/ifri_raizada-india-green-hydrogen_2025_0.pdf