تكنولوجيا الوقود من الهواء توفر مساراً لفرص أعمال جديدة في دول أوبك

التكنولوجيا الرائدة تجعل من دول أوبك مناطق رئيسية لإنتاج الوقود الإصطناعي. وطبقا لعلماء فنلنديين فإن هذه التكنولوجيا قد تكون من أهم المساعدات للتخلص من الوقود الأحفوري مع الحفاظ على أجزاء البنية التحتية المعتمدة على البترول.

تعقد منظمة الدول المصدرة للنفط (أوبك) اجتماعها ال 172 في فيينا يوم الخميس الموافق 25 أيار. ستصبح الأعمال الحالية للأوبك المتعلقة بالوقود الأحفوري في العقود القادمة وقد عفا عليها الزمن, ولكن لا تزال هناك حاجة إلى المنتجات النهائية ذات الصلة بالنفط والغاز في عالم محايد مناخيا. يتطلب اتفاق باريس الانتقال إلى عالم يكون فيه صافي الانبعاثات الغازية صفراً في غضون بضعة عقود. لذلك يجب التخلص الكامل من جميع أنواع الوقود الأحفوري. مع ذلك، لا تزال المركبات  الهيدروكربونية ضرورية لقطاعات مثل البحرية والطيران، فضلا عن الصناعات الكيميائية.

من أجل ضمان نجاحها الاقتصادي في المستقبل تحتاج دول أوبك لترك النفط والغاز في الأرض اضطراراً والبحث عن طرق جديدة لإنتاج الوقود. لهذا فإن الاستثمار في تكنولوجيا "تحويل الطاقة إلى السائل" يمكن أن يكون الحل, طبقا لأستاذ الاقتصاد الشمسي  كريستيان براير والعالم الرئيسي باسي فاينيكا.

طاقة الكربون الجديدة: الوقود الاصطناعي من الهواء

مشروع أبحاث وتكنولوجيا الطاقة الكربونية الجديدة من جامعة لابينرانتا للتكنولوجيا (لوت) ومركز فنلندا لأبحاث التقنية (فتت) تمكن من إنتاج الوقود الاصطناعية مباشرة من الهواء.

الحل مبني على تجميع ثاني أكسيد الكربون، والتحليل الكهربائي للمياه ومن ثم وحدات التوليف اللاحقة مثل وحدة صناعة الميثان و وحدة عملية فيشر-تروبش لصناعة الوقود السائل. كذلك فان الحل يعتمد على تكلفة منخفضة جدا للكهرباء المتجددة على أساس الرياح والطاقة الشمسية لإنتاج الوقود الاصطناعي بطريقة يكون فيها الكربون متعادلاً. وهذا يمكن أن يؤدي إلى اقتصاد كربوني دائري جديد تماما.

تبلغ تقديرات التكلفة لإنتاج الوقود السائل مع هذا الحل قرابة 140 دولارا للبرميل (0.80 يورو / لتر) بين عامي 2030 و 2040، إذا تم إنتاجها في منطقة المغرب العربي. وقد تم التوصل إلى هذه الأسعار عام 2008 مع النفط الخام. ويمكن أن تكون التكلفة أقل في المستقبل، وذلك بسبب انخفاض تكاليف الطاقة الشمسية الكهروضوئية وتكاليف البطاريات. إن أحجام الإنتاج الممكنة غير محدودة عملياً، لأن الأرض اليوم تستقبل طاقة من الشمس أكثر بألف مرة من حاجة البشر عالمياً لجميع احتياجات الطاقة. ومن المرجح أن تكتسب تكنولوجيا "تحويل الطاقة إلى وقود ومواد كيماوية" أهمية متزايدة بين عامي 2030 و 2040.

وحسب ما اكد أستاذ الاقتصاد الشمسي كريستيان براير " إن وجود اقتصاد يكون فيه صافي الانبعاثات الغازية صفراً مستحيل دون هذا الحل وهذه التكنولوجيا"

إن المواد الخام اللازمة في هذه العملية هي ثاني أكسيد الكربون مفصولاً من الهواء, بالاضافة الى الماء. يتم استخدام الماء لإنتاج الهيدروجين بواسطة عملية التحليل الكهربائي اللتي تعتمد على الطاقة الطاقة المتجددة كمصدر للكهرباء. وأخيراً يتم دمج ثاني أكسيد الكربون والهيدروجين لتشكيل الهيدروكربونات في مفاعل تخليقي يعمل عند ضغط عال ودرجة حرارة عالية.

" كل التقنيات معروفة، ومعظمها لعقود" كما يقول باسي فاينيكا، العالم الرئيسي من "فتت"

منطقة أوبك ممتازة للإنتاج

الطاقة الكربونية الجديدة ممكنة في المناطق التي تتوفر فيها الكهرباء المتجددة بتكلفة منخفضة. تبين البحوث أن أكثر المواقع كفاءة من حيث تكلفة إنتاج الهيدروكربونات من الهواء هي مناطق ذات موارد شمسية ورياح وفيرة، مثل باتاغونيا، والمغرب العربي، والقرن الأفريقي وغرب أستراليا. وكذلك منطقة الشرق الأوسط مناسبة تماماً للإنتاج. والمنتجات قابلة للتداول عالمياً في المستقبل كما هي اليوم. بالإضافة إلى ذلك، فإن السوائل والمواد الكيميائية تحتاج إلى التكرير، مما يشير إلى أن أجزاء من البنية التحتية الحالية للنفط الأحفوري يمكن أن تستخدم بعد إعادة الهيكلة. وسيتم افتتاح مصنع تجريبي جديد في فنلندا في يونيو / حزيران.

وسیتم عرض مشروع الطاقة الکربونیة الجدیدة في برنامج أسبوع الطاقة المستدامة للاتحاد الأوروبي.

 

لمزيد من المعلومات يرجى الاتصال:

كريستيان بريير، أستاذ، جامعة لابينرانتا للتكنولوجيا

christian.breyer@lut.fi

الهاتف: 00358504431929

@ChristianOnRE

 

باسي فاينيكا، عالم رئيسي، مركز فنلندا لبحوث التقنية

pasi.vainikka@vtt.fi

الهاتف: 00358405825987

@VainikkaPMJ

 

يمكن الحصول على الصور من هنا

 

أوراق بحثية رئيسية لمزيد من المعلومات:

  • Long-Term Hydrocarbon Trade Options for the Maghreb Region and Europe – Renewable Energy Based Synthetic Fuels for a Net Zero Emissions World, Sustainability, 9, 306, 2017, http://bit.ly/2psoJlX
  • Techno-Economic Assessment of Power-to-Liquids (PtL) Fuels Production and Global Trading Based on Hybrid PV-Wind Power Plants, Energy Procedia, 99, 243-268, 2016, http://bit.ly/2oDE4uN
  • Synthetic Methanol and Dimethyl Ether Production based on Hybrid PV-Wind Power Plants, 11th International Renewable Energy Storage Conference, Düsseldorf, March 14-16, 2017, http://bit.ly/2qvsLYf
  • Long-term Hydrocarbon Export Options for Iran – Renewable Energy based Synthetic Fuels for a Net Zero Emissions World, 11th International Energy Conference, Tehran, May 30-31, 2017,  http://bit.ly/2pKuxYx
  • Economics of global LNG trading based on hybrid PV-Wind power plants, 31st EU PVSEC, Hamburg, September 14-18, 2015, http://bit.ly/2e0qe24