پایگاه خبری تحلیلی ایراسین، در دو دهه اخیر، هیدروژن به‌عنوان یک حامل انرژی کلیدی در مسیر گذار به اقتصاد کم‌کربن مطرح شده است، اما هزینه بالا و محدودیت‌های فناورانه هیدروژن سبز (تولید شده از برق تجدیدپذیر) مانع تجاری‌سازی گسترده آن شده است؛ ظهور مفهوم «هیدروژن سفید» یا زمین‌زاد، که در سازندهای اولترامافیک طبیعی رخ می‌دهد، چشم‌اندازی نوین ارائه می‌کند.

مطالعات ژئوشیمیایی در افیولیت‌های Bay of Islands در نیوفاندلند کانادا نشان داده است که واکنش سرپانتینیزاسیون (واکنش شیمیایی طبیعی بین سنگ‌های اولترامافیک و آب) می‌تواند آب را شکافته و هیدروژن آزاد کند، در حالی که CO₂ موجود در محیط به کانی‌های جامد تبدیل می‌شود و ذخیره دائمی کربن را ممکن می‌سازد ( sciencedirect.com)، این فرآیند راهکاری ترکیبی ارائه می‌دهد که هم تولید انرژی پاک و هم مهار کربن را هم‌زمان تحقق می‌بخشد؛ قابلیتی که در صنایع انرژی‌بر و فولاد، که از انتشار بالای CO₂ رنج می‌برند، اهمیت حیاتی دارد، هیدروژن سفید به‌دلیل وجود طبیعی و فرآیند کمتر پیچیده، می‌تواند با هزینه‌ای حدود ۰.۵ تا ۱ دلار به ازای هر کیلوگرم تولید شود ( pubs.rsc.org)؛ رقمی که بسیار کمتر از هزینه تولید هیدروژن سبز (۳–۷ دلار/کیلوگرم) است، این مزیت اقتصادی در کنار رشد بازار جهانی CCUS که پیش‌بینی می‌شود تا ۲۰۳۰ به ۱۷.۷۵ میلیارد دلار برسد، فرصتی استراتژیک برای صنایع سنگین فراهم می‌کند (MarketsandMarkets, 2025)؛ هیدروژن سفید و ذخیره‌سازی دائمی کربن می‌تواند به شرکت‌های فولادی کمک کند نه‌تنها هزینه انرژی خود را کاهش دهند، بلکه از ریسک‌های مالی مرتبط با مالیات کربن و محدودیت‌های صادراتی CO₂ نیز مصون بمانند.

واکنش سرپانتینیزاسیون در سنگ‌های اولترامافیک، آهن را اکسید و آب را به هیدروژن و یون‌های قلیایی تبدیل می‌کند، این سیالات قلیایی سپس با CO₂ واکنش داده و آن را به کربنات‌های جامد و پایدار تبدیل می‌کنند ( digitaljournal.com)، براساس مطالعات دانشگاه مموریال، هر یک تن بروسیت تولیدشده می‌تواند حدود ۰.۶۳ تن CO₂ را مهار کند و ظرفیت تئوریک ذخیره‌سازی Bay of Islands تا ۵.۱ × ۱۰¹¹ تن CO₂ برآورد شده است، این ظرفیت حتی از انتشار سالانه جهانی CO₂ (حدود ۳۶.۸ میلیارد تن) چندین برابر بیشتر است، اگرچه محدودیت‌های عملی در دسترسی و واکنش‌های زمین‌شناسی باید لحاظ شود.

مقیاس صنعتی و کاربرد در فولاد

برای صنعتی‌سازی، واکنش سرپانتینیزاسیون به‌صورت طبیعی کند است؛ با این حال تزریق آب غنی‌شده با CO₂ به سازندهای اولترامافیک، سرعت این واکنش را به سطح قابل‌قبول صنعتی می‌رساند. در صنعت فولاد، هیدروژن سفید می‌تواند جایگزین یا مکمل گاز طبیعی در فرآیند احیای مستقیم آهن (DRI) شود و انتشار CO₂ را به‌طور چشمگیری کاهش دهد، همچنین CO₂ خروجی از کوره‌ها می‌تواند به این سازندها تزریق و به کربنات‌های پایدار تبدیل شود، به‌گونه‌ای که ریسک نشت نداشته باشد. هم‌زمان، شرایط شیمیایی این سنگ‌ها امکان تولید مواد معدنی حیاتی مانند نیکل، کرومیت و آوارویت را فراهم می‌کند که می‌تواند سودآوری پروژه‌ها را افزایش دهد و زنجیره تأمین فولاد و انرژی را بهینه کند، با وجود جذابیت فنی و اقتصادی، توسعه هیدروژن سفید با چالش‌هایی همچون، ریسک زمین‌شناسی، نیاز به سرمایه‌گذاری اولیه بالا و عدم قطعیت‌های قانونی همراه است؛ آژانس بین‌المللی انرژی هشدار می‌دهد که سطح پیاده‌سازی CCUS در جهان هنوز عقب‌تر از اهداف اقلیمی است ( IEA, 2025)، کشورهای پیشرو در آمریکای شمالی و اروپا با ایجاد اعتبارهای مالیاتی و کمک‌هزینه‌ها تلاش می‌کنند ریسک سرمایه‌گذاری را کاهش دهند؛ برای صنایع فولاد، هم‌سویی سیاست صنعتی، انرژی و محیط‌زیست یک شرط موفقیت کلیدی است و می‌تواند فاصله میان تحقیقات آزمایشگاهی و پیاده‌سازی تجاری را پر کند.

چشم‌انداز ۲۰ ساله و آینده صنعتی

در افق ۲۰ ساله، هیدروژن سفید و کانی‌سازی کربن می‌توانند ستون فقرات گذار انرژی کم‌کربن صنایع سنگین باشند. صنایع فولاد، که یکی از سخت‌ترین بخش‌ها برای کربن‌زدایی است، با استفاده از این فناوری می‌توانند به تولید فولاد کم‌کربن دست یابند، همزمان انرژی پاک تولید کنند و به استخراج مواد معدنی حیاتی ورود کنند؛ این فناوری اگر با سیاست‌گذاری درست و سرمایه‌گذاری هدفمند همراه شود، می‌تواند تولید فولاد را نه تنها پایدار بلکه سودآورتر کند و مسیر جدیدی برای اقتصاد انرژی-صنعتی جهان ترسیم کند. افیولیت‌های زمین‌شناسی، از نمونه نیوفاندلند گرفته تا سازندهای مشابه در ایران، می‌توانند به مخازن انرژی و کربن همزمان تبدیل شوند، و صنعت فولاد ایران نیز با برنامه‌ریزی مناسب می‌تواند یکی از بازیگران پیشرو در منطقه باشد.

ظرفیت زمین‌شناسی ایران و امکان هیدروژن سفید

ایران، با گستره وسیعی از سازندهای اولترامافیک در زاگرس، مکران و کرمان، پتانسیل بالقوه‌ای برای تولید هیدروژن زمین‌زاد دارد. این سازندها، مشابه Bay of Islands در نیوفاندلند، حاوی سنگ‌های اولترامافیک غنی از منیزیم و آهن هستند که می‌توانند از طریق فرآیند سرپانتینیزاسیون هیدروژن آزاد کنند و همزمان CO₂ صنعتی را به کانی‌های پایدار تبدیل کنند ( sciencedirect.com)،با توجه به رشد صنایع فولاد و سیمان در ایران و محدودیت‌های انتشار کربن، بهره‌برداری از این فناوری می‌تواند دو هدف کلیدی تأمین انرژی پاک و کاهش انتشار CO₂ را همزمان محقق سازد، هزینه تولید هیدروژن سفید، با برآورد ۰.۵–۱ دلار به ازای هر کیلوگرم، بسیار کمتر از هیدروژن سبز و گاز طبیعی است و برای فولادسازی ایران که مصرف انرژی بالایی دارد، گزینه‌ای جذاب محسوب می‌شود ( pubs.rsc.org). هم‌زمان، بازار داخلی و منطقه‌ای برای مواد معدنی حاصل از این فرآیند، مانند کرومیت و نیکل، می‌تواند ارزش افزوده قابل توجهی ایجاد کند. ایجاد پروژه‌های پایلوت در نواحی معدنی زاگرس و کرمان می‌تواند علاوه بر کاهش وابستگی به سوخت‌های فسیلی، زمینه صادرات دانش فنی و هیدروژن کم‌کربن را فراهم کند.

کاربرد مستقیم در صنعت فولاد ایران

در فولادسازی ایران، بخش عمده‌ای از CO₂ از فرآیند احیای مستقیم آهن (DRI) و کوره بلند ناشی می‌شود؛ هیدروژن سفید می‌تواند به عنوان سوخت جانشین یا مکمل گاز طبیعی مورد استفاده قرار گیرد، کاهش انتشار CO₂ را به‌طور چشمگیر ممکن می‌سازد و همزمان واکنش سرپانتینیزاسیون می‌تواند، CO₂ خروجی را به شکل کربنات پایدار در سازندهای زیرزمینی ذخیره کند، این روش نسبت به ذخیره‌سازی در مخازن گازی مزیت پایداری بالاتر دارد و احتمال نشت CO₂ به صفر نزدیک می‌شود ( digitaljournal.com).

برای عملیاتی کردن این فناوری، پیشنهاد می‌شود پروژه‌های پایلوت در سازندهای زاگرس و مکران اجرا شود. تزریق آب غنی از CO₂ به سازندهای اولترامافیک می‌تواند واکنش طبیعی را در مقیاس صنعتی شبیه‌سازی و تسریع کند. هم‌زمان، ایجاد زیرساخت لجستیک برای جمع‌آوری و توزیع هیدروژن در مجتمع‌های فولاد و صنایع انرژی‌بر ضروری است. با حمایت مالی دولت و استفاده از اعتبارهای مالیاتی مشابه آمریکای شمالی و اروپا، می‌توان ریسک سرمایه‌گذاری اولیه را کاهش داد و تجربه عملیاتی را به سطح تجاری ارتقا داد ( IEA, 2025)، در افق ۲۰ ساله، هیدروژن سفید می‌تواند ستون فقرات گذار انرژی کم‌کربن در ایران باشد. فولادسازی کم‌کربن، کاهش واردات سوخت‌های فسیلی، ایجاد ارزش افزوده از مواد معدنی جانبی و کاهش انتشار CO₂، همگی از مزایای اقتصادی و زیست‌محیطی این فناوری هستند. علاوه بر این، فناوری هیدروژن سفید به ایران امکان می‌دهد پیشگام منطقه در توسعه صنعتی پایدار و هیدروژن کم‌کربن شود و ضمن رفع چالش‌های انرژی، در بازار جهانی رقابتی باقی بماند.

چشم‌انداز صنعتی و سیاست‌گذاری

برای دستیابی به این اهداف، سیاست‌گذاری هماهنگ بین وزارت صنعت، معدن و تجارت، وزارت نیرو و سازمان محیط زیست ضروری است. ایجاد نقشه راه ملی هیدروژن سفید، حمایت مالی از پروژه‌های تحقیقاتی و صنعتی و بهره‌گیری از ظرفیت‌های معدنی کشور، می‌تواند ایران را به مرکز منطقه‌ای تولید فولاد و انرژی کم‌کربن تبدیل کند. در عین حال، تعامل با دانشگاه‌ها و مراکز تحقیقاتی، انتقال فناوری و آموزش نیروی انسانی متخصص، ستون فقرات توسعه پایدار این فناوری خواهد بود. اگر این مسیر با برنامه‌ریزی دقیق و سرمایه‌گذاری هدفمند همراه شود، ایران می‌تواند همزمان کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای، توسعه اقتصادی پایدار و تولید فولاد کم‌کربن و با کیفیت را محقق سازد.