مزج الوقود الحيوي مع التقليدي حل مثالي لخفض انبعاثات الشحن البحري
تاريخ النشر: 14th, October 2024 GMT
مقالات مشابهة خلل في Word يتسبب بحذف ملفاتك.. إليك كيفية تجنبه
ساعة واحدة مضت
ما هي Meta AI؟ وما هي أهم مميزاتها؟ساعة واحدة مضت
7 مقترحات لخفض الانبعاثات في الصين 30% بحلول 20353 ساعات مضت
تشغيل أكبر توربين رياح برية في العالم5 ساعات مضت
صادرات الجزائر من الغاز المسال تنخفض 28%.. وهؤلاء أكبر المستوردين6 ساعات مضت
هل أُلغيت خطط تطوير مجمع الزور الكويتي؟.. “كيبك” ترد
7 ساعات مضت
اقرأ في هذا المقال
توجد مسارات متعددة لمستقبل منخفض الكربون بالنسبة لقطاع الشحنمشغّلو السفن يتطلعون إلى استعمال الوقود الحيوي بصفته خيارًا جذابًامن بين العيوب المرتبطة بالوقود الحيوي أنه أكثر تكلفة من نظيره الأحفوري التقليديالوقود الحيوي غير متاح على نطاق واسع لقطاع النقل البحرييمكن لمزج الوقود الحيوي مع التقليدي أن يزيد خفض الانبعاثات في قطاع الشحن البحري، ضمن التكاليف المعقولة التي يتطلع إليها مالكو السفن.
وأظهرت المشروعات التجريبية التي تستعمل إسترات الميثيل الحمضية الدهنية (FAME) والزيت النباتي المعالج بالهيدروجين HVO وإسترات ميثيل زيت الطهي المستعمل UCOME نتائج واعدة، ويمكن أن يؤدي مزج هذه الوقود مع الوقود التقليدي إلى زيادة خفض الانبعاثات.
في المقابل، توجد مسارات متعددة لمستقبل منخفض الكربون، بالنسبة لقطاع الشحن، وجميعها تحمل تحديات تجارية وتشغيلية وفنية مختلفة، من بينها مزج الوقود الحيوي مع التقليدي، حسب تقرير اطّلعت عليه منصة الطاقة المتخصصة (مقرّها واشنطن).
بدورهم، يتطلع مشغّلو السفن إلى استعمال الوقود الحيوي بصفته خيارًا جذابًا لخفض انبعاثات قطاع الشحن البحري، إلّا أن التكلفة العالية لهذه الأنواع من الوقود مقارنة بمثيلاتها التقليدية قد تشكّل عائقًا أمام التوسع في استعماله.
ازدياد استعمال الوقود الحيويشهدت السنوات القليلة الماضية ازدياد استعمال الوقود الحيوي في مراكز التزويد بالوقود الرئيسة، روتردام وسنغافورة، لكن الأحجام ما تزال تمثّل جزءًا ضئيلًا فقط من إجمالي مبيعات الوقود البحري.
عملية تزويد السفن بالوقود الحيوي في سنغافورةوارتفعت أحجام التزويد بالوقود من كمية ضئيلة في عام 2020 إلى حجم إجمالي قدره 0.3 مليون طن متري في عام 2021، ومليون طن متري في عامي 2022 و2023، وفقًا للمركز العالمي لإزالة الكربون البحري (GCMD)، وفقًا لما نشره موقع ريفييرا ماريتايم ميديا Riviera Maritime Media، المتخصص بأخبار وتحليلات صناعة الشحن البحرية العالمية.
بالإضافة إلى ذلك، فإن بيع مخاليط الوقود التقليدي مع الحيوي لا يمثّل سوى نحو 1.7% من إجمالي مبيعات الوقود في هذين المركزين.
وفي عام 2022، شكّل الوقود الحيوي 0.11% من جميع الوقود الذي تستهلكه السفن التي تبلغ حمولتها 5 آلاف طن متري وما فوق، ويمثّل هذا الحجم 0.6% إلى 0.7% فقط من إنتاج الديزل الحيوي السنوي العالمي، وفقًا للمركز العالمي لإزالة الكربون البحري.
خصائص الوقود الحيويبفضل الخصائص الفيزيائية لأنواع الوقود الحيوي المماثلة للديزل التقليدي، فإن الزيت النباتي المعالج بالهيدروجين وإسترات الميثيل الحمضية الدهنية وإسترات ميثيل زيت الطهي المستعمل تمثّل بعض أكثر أنواع الوقود المتجدد شيوعًا التي تُختَبَر في الشحن.
وتُعدّ إسترات الميثيل الحمضية الدهنية وقودًا حيويًا من الجيل الأول، ويشار إليه باسم الديزل الحيوي، وفق المعلومات التي رصدتها منصة الطاقة المتخصصة (مقرّها واشنطن).
بدوره، يمثّل الزيت النباتي المعالج بالهيدروجين وقودًا حيويًا من الجيل الثاني، ويشار إليه باسم الديزل الأخضر وديزل الطاقة المتجددة، ويُنتَج حصريًا من النفايات العضوية والمواد المتبقية، وفقًا لما نشره موقع ريفييرا ماريتايم ميديا Riviera Maritime Media.
وتشير شركة التصنيف البحري لويدز ريجستر Lloyd’s Register إلى إمكان استعمال أنواع الوقود الحيوي هذه وقودًا قابلًا للتركيب، ولا يتطلب أيّ تعديلات كبيرة على محركات السفينة الرئيسة أو خزانات الوقود.
وبالنسبة للسفن العاملة بالوقود التقليدي التي أصبحت قديمة جدًا وغير اقتصادية للاستثمار في التعديلات المطلوبة لتبنّي أنواع الوقود مثل الغاز المسال والميثانول والأمونيا، فإن الوقود الحيوي يوفر فرصة لتلبية أهداف خفض الكربون بالحدّ الأدنى من التمويل، وفق تقرير نشرته لويدز ريجستر.
فحص الوقود وتجاربهبدأت شركة لويدز ريجستر فحص الوقود الحيوي وتجاربه في عام 2011، بالعمل مع شركة إيه بي مولر-ميرسك AP Moller-Maersk لقياس استهلاك الوقود والانبعاثات وأداء زيت التشحيم لمحرك مساعد يعمل بمزيج يصل إلى درجة بي 100.
ومن بين العيوب المرتبطة بالوقود الحيوي أنه أكثر تكلفة من نظيره الأحفوري التقليدي، وغير متاح على نطاق واسع لقطاع النقل البحري.
وفي ميناء روتردام، أحد أكبر مراكز التزويد بالوقود في العالم، بِيعَ مزيج إسترات الميثيل الحمضية الدهنية والوقود المستدام وبي 30 بمتوسط 730.25 دولارًا أميركيًا للطن في أغسطس/آب الماضي، أي ما يزيد بنحو 35% عن سعر زيت الوقود البحري بنسبة 0.5%، وفقًا لبيانات منصة بلاتس Platts.
وعلى مدار العقد المقبل، تتوقع لويدز ريجستر انخفاض أسعار إسترات الميثيل الحمضية الدهنية بناءً على المواد الخام المشتقة من الدهون والزيوت والشحوم أو الزيوت النباتية.
تزويد سفينة آيدا بريما بالوقود بي 100 في ميناء روتردامويشير المركز العالمي لإزالة الكربون البحري إلى أن مزج الوقود الحيوي بنظيره الأحفوري البحري التقليدي “يمكن أن يحافظ على التكاليف في حدود معقولة، مع السماح لأصحاب السفن بتلبية الأهداف المؤقتة”.
في نهاية سبتمبر/أيلول الماضي، توقّع المركز العالمي لإزالة الكربون البحري GCMD إكمال دراسة مدّتها عامين لفحص سلسلة التوريد من البداية إلى النهاية للوقود الحيوي.
وشملت الدراسة 4 سلاسل توريد و3 موانٍ (سنغافورة وروتردام وفليسينجن) و7 سفن (سفن حاويات وناقلات نفط غاز) و21 من أصحاب المصلحة البحريين.
واستعملت الدراسة تقنيات تتبّع مختلفة لتتبّع الوقود الحيوي من مرافق إنتاجه إلى استعماله على متن السفن.
وتتمثل إحدى النتائج الرئيسة للتجربة في أن مزيج (إسترات الميثيل الحمضية الدهنية والزيت النباتي المعالج بالهيدروجين وإسترات ميثيل زيت الطهي المستعمل) يوفر تخفيضات كبيرة في انبعاثات الغازات المسببة للاحتباس الحراري العالمي.
اقرأ أيضًا..
إشترك في النشرة البريدية ليصلك أهم أخبار الطاقة.Source link ذات صلة
المصدر: الميدان اليمني
إقرأ أيضاً:
الكربون الأسود يهدد صحة الناس والبيئة.. يتسبب في تردي نوعية الهواء والاحتباس الحراري العالمي
تنطلق جزيئات الكربون الأسود الضارة إلى الغلاف الجوي عندما لا يتم حرق الوقود الأحفوري والكتلة الحيوية بشكل كامل، مثل أبخرة عوادم الديزل، ومحطات الطاقة التي تعمل بالفحم، والطهي والتدفئة المنزلية.
ومن الممكن الحد من تأثيره الكبير، ولكن الأمر يتطلب اتخاذ إجراءات عاجلة للانتقال إلى بدائل أكثر نظافة.
قياس الكربون الأسود مهمًا لانة ذات تاثير مباشر على الكوكب وما يمكن فعله لتغيير الأمور.
الكربون الأسود يشكل خطرًا على البيئة وصحتنا، لذلك من المهم قياسه بشكل صحيح للأسباب التالية:
دعم تصميم السياسات للتخفيف السريع من آثار تغير المناخ
وبما أن الكربون الأسود قد يخلف تأثيرات مناخية قوية في الأمد القريب، فإن القياسات الدقيقة وتقديرات انبعاثات الكربون الأسود تساهم في تحسين المناخ في الأمد القريب عندما يتم تنفيذ سياسات تعمل على الحد من انبعاثات الكربون الأسود بشكل فعال.
فضلاً عن ذلك، ونظراً لاختلاف مصادر الكربون الأسود، فإن خصائص الانبعاثات تختلف من بلد إلى آخر ومن منطقة إلى أخرى.
القياسات الدقيقة لخصائص الانبعاثات الإقليمية سوف تساعد في إرساء الاستجابة السياسية الأكثر فعالية لتغير المناخ والمشاكل المرتبطة به.
ولا توجد في الوقت الحالي في العديد من البلدان تدابير تنظيمية محددة للكربون الأسود، وتنظمه كجزء من فئات أوسع، مثل PM2.5 ومع ذلك، هناك دعوات متزايدة لتنظيم مستقل للكربون الأسود.
ويمكن أن توفر القياسات الدقيقة وتقديرات الانبعاثات للكربون الأسود الأساس للتنظيم الخاص بالكربون الأسود، وسوف تلعب دوراً رئيسياً في إرساء سياسات تنظيمية فعالة.
تقديم فهم شامل لتأثير الكربون الأسود
وعلى النقيض من بعض الملوثات الأخرى، فإن الكربون الأسود له تأثيرات مختلفة على المناخ والصحة وجودة الهواء.
فهو يسبب أمراض الرئة والقلب والأوعية الدموية لدى البشر ويلعب دوراً مهماً في تغير المناخ العالمي، مثل التغيرات في ذوبان الجليد وأنماط تشكل السحب.
وبالإضافة إلى ذلك، فإن تحديد مصادره وخصائص انبعاثاته من حيث جودة الهواء سوف يسمح لنا بالتنبؤ بفعالية بالتأثيرات على صحة الإنسان والنظام البيئي المحيط.
وسوف تلعب القياسات الدقيقة للكربون الأسود دوراً رئيسياً في فهم هذه التأثيرات المعقدة والاستجابة لها بشكل أكثر شمولاً.
كيف يمكن قياس الكربون الأسود؟
هناك تقنيات مختلفة لقياس الكربون الأسود، ولكن تقنيات القياس الرئيسية المستخدمة هي الطرق الحرارية/البصرية وطرق الامتصاص.
الطرق الحرارية
تعتبر الطرق الحرارية/البصرية واحدة من طرق القياس غير المباشرة للكربون العنصري (EC) في الغلاف الجوي.
وعلى الرغم من أن EC والكربون الأسود مفهومان مختلفان تمامًا، إلا أنهما يتمتعان بخصائص متشابهة جدًا في الغلاف الجوي، لذلك نستخدم قياسات EC كتقريب للكربون الأسود.
تقيس الطريقة الحرارية/البصرية مكون الكربون الذي يتبخر بعد جمع الجسيمات أولاً في الغلاف الجوي على ورق الترشيح ثم تسخينها خطوة بخطوة.
قد يتبخر الكربون العضوي (OC)، وهو شكل آخر من أشكال الكربون في الغلاف الجوي، أيضًا أثناء عملية التسخين، مما يؤدي إلى تشوه قيم القياس عند محاولة قياس EC لحل هذه المشكلة، يتم التمييز بين EC و OC من خلال المعايرة البصرية حيث يتم قياس محتويات المرشح لاحقًا بصريًا باستخدام الليزر أو الضوء للتمييز بين OC و EC تتمثل مزايا هذه الطريقة في أنها يمكن أن تميز بوضوح بين EC و OC وتوفر دقة عالية، ومع ذلك، فإن لها عيبًا يتمثل في أنها تتطلب تكلفة استثمار أولية أعلى نسبيًا، وتستغرق الكثير من الوقت، ويصعب قياسها في الوقت الفعلي.
طرق الامتصاص
تقيس طريقة الامتصاص الكربون الأسود من خلال امتصاص الليزر عن طريق جمع الجسيمات على ورق الترشيح.
يمتص الكربون الأسود الضوء عند 880 نانومتر، وهو طول موجي يمتصه عدد قليل من الجسيمات الأخرى، لذلك، إذا قمنا بقياس كمية الضوء عند 880 نانومتر التي تمر عبر المرشح قبل وبعد ملاحظة العينة وحساب الكمية المخفضة، فيمكننا افتراض أن كمية المادة التي تمتص ذلك الضوء هي الكربون الأسود.
يمكن تحويل هذه القيم بواسطة قانون بير-لامبيرت (الذي يربط بين كمية انطفاء الضوء وتركيز الكيان الممتص) لتقدير كتلة جزيئات الكربون الأسود.
وعلى الرغم من وجود طرق قياس مختلفة تعتمد على الامتصاص، فإن الطريقة الأكثر استخدامًا هي طريقة Aethalometer نظرًا للتكلفة والعملية وقدرات القياس في الوقت الفعلي.
ما هي تحديات قياس الكربون الأسود؟
1-عدم وجود طرق قياس موحدة
لا توجد طريقة قياس موحدة متفق عليها دوليًا للكربون الأسود، مما يجعل مقارنة البيانات ودمجها أمرًا صعبًا.
ولمعالجة هذه المشكلة، تقدم المنظمات الدولية ذات الصلة إرشادات حول قياس الكربون الأسود، بالإضافة إلى ذلك، يتم تطوير بروتوكولات القياس الدولية من خلال برنامج المراقبة الجوية العالمية (GAW) ، وتعمل EURAMET على مشروع لتوحيد معايير قياس الهباء الجوي للكربون الأسود .
2- التمييز بينه وبين الهباء الجوي الآخر
لا ينبعث من الاحتراق غير الكامل للمواد الكربونية الكربون الأسود فحسب، بل ينبعث أيضًا العديد من المواد الأخرى.
وغالبًا ما يتواجد الكربون الأسود جنبًا إلى جنب مع أنواع أخرى من الهباء الجوي، مما يجعل من الصعب فصله وقياسه بدقة.
ويجري تطوير تقنيات متقدمة مثل مقياس الأيثالوميتر متعدد الأطوال الموجية ومحللات الجسيمات الفردية (SP2) لحل هذه المشكلة.
وستوفر هذه الأساليب الجديدة نتائج قياس أكثر دقة للكربون الأسود.
3- القياسات في المناطق النائية
عند قياس الكربون الأسود، توجد صعوبات تقنية وفيزيائية عند القياس في المناطق النائية مثل المناطق القطبية أو المحيطات.
وتشمل هذه الصعوبات صعوبة الاستخدام المباشر لمعدات القياس بسبب الظروف القاسية وقضايا الإدارة المرتبطة بالحصول على بيانات القياس المستمرة.
ويتم استخدام طرق مختلفة، مثل تقنية الأقمار الصناعية وقياسات المركبات الجوية غير المأهولة، للتغلب على هذه المشاكل.
4- العبء الاقتصادي والقيود التشغيلية
تختلف طرق قياس الكربون الأسود، ولكن كل طريقة تختلف من حيث الاستثمار الأولي وتكلفة التشغيل.
وفي حالة البلدان المتقدمة، ليس من الصعب إدخال طرق القياس المختلفة المذكورة أعلاه، ولكن في حالة البلدان النامية، قد يكون من الصعب دمج الأساليب التي تتطلب تكلفة عالية وخبرة من حيث الاستثمار الأولي وتكاليف التشغيل والقوى العاملة المهنية، لذلك، فإن اختيار الطريقة المناسبة التي تناسب الوضع الاقتصادي والفني لكل بلد أو منطقة يشكل تحديًا مهمًا.
القياس الدقيق وتحليل الكربون الأسود يشكلان تحديين رئيسيين لابد من مواجهتهما من أجل الاستجابة المناسبة لتغير المناخ.
وعلى الرغم من تطوير أساليب وتقنيات قياس مختلفة، إلا أن العديد من التحديات لا تزال قائمة.
وسوف يؤدي التغلب على هذه العقبات إلى توفير بيانات أكثر موثوقية عن الكربون الأسود، مما يساهم في نهاية المطاف بشكل كبير في وضع وتنفيذ سياسات فعالة للاستجابة لتغير المناخ.
ولذلك، ينبغي أن يحظى التطوير المستمر لتكنولوجيا قياس الكربون الأسود والتعاون الدولي باهتمام أكبر في المستقبل.
فريدة سيف النصر: الست لو عدت الـ 60 سنة من حقها تقلع الحجاب شرعًا