كيف يمكننا تحقيق تحول جذري في مستقبل الوقود؟

حاجة العالم إلى المزيد من الطاقة تزداد أكثر من أي وقت مضى. وهذا الطلب المتزايد يستلزم منظومة إمداد وتوليد أكثر استدامة، بحيث تكون قادرة على تلبية هذه الاحتياجات، والتعامل في الوقت ذاته أيضًا مع انبعاثات ثاني أكسيد الكربون والأثر العام على البيئة نتيجة لأعمال توليد الطاقة.

والهيدروجين أحد الحلول الممكنة، إذ ينطوي على إمكانية توفير طاقة بانبعاثات كربونية أقل وكفاءة أكبر، وبتكلفة معقولة على نطاق واسع؛ إلا أن نقله مكلف. فكيف يمكننا أن نجعل من مسألة توريد هذه الطاقة ذات الانبعاثات الكربونية الأقل على مستوى العالم أمرًا مجديًا من الناحية التجارية؟

الهيدروجين الأزرق: عنصر رئيس من عناصر اقتصاد الكربون الدائري

منذ أكثر من عقد من الزمان، ونحن نعكف على استكشاف التقنيات الواعدة لإنتاج هيدروجين منخفض الكربون من المواد الهيدروكربونية، بما في ذلك التهذيب المحايد حراريًا. والطموح الأسمى يكمن في إنتاج الهيدروجين الأزرق مع احتجاز انبعاثات ثاني أكسيد الكربون التي تصاحب إنتاجه.

يُصنع الهيدروجين الأزرق عن طريق إعادة تشكيل الغاز الطبيعي من خلال عملية تهذيب الميثان بالبخار SMR))، ثم احتجاز انبعاثات ثاني أكسيد الكربون الناتجة عن هذه العملية. يمكن بعد ذلك استخدام الكربون المحتجز أو تخزينه كجزء من رؤيتنا لاقتصاد الكربون الدائري، حيث ننظر إلى الكربون نفسه كمورد يمكن احتجازه لإعادة استخدامه وإعادة تدويره.

وفي الوقت الراهن، نستطيع أن نحول نسبة تتراوح من 80% إلى 85% تقريبًا من طاقة المواد الهيدروكربونية إلى وقود الهيدروجين، ومن ثم نستخدم مجموعة من التقنيات المُبتكرة لاستغلال ثاني أكسيد الكربون المستخلص، بما في ذلك حقنه في مكامن النفط التابعة للشركة بهدف تعزيز استخلاص النفط.

تخفيض تكلفة النقل

إنتاج الهيدروجين الأزرق يعطينا نصف الحل فقط، فالعقبة الأخرى التي كان ينبغي تذليلها تتمثل في بلورة آلية مجدية اقتصاديًا يتسنى من خلالها تخزين هذا الوقود، الذي قد ينطوي على إمكانات واعدة كبيرة، ونقله إلى أماكن استخدامه.

الهيدروجين جزيء صغير وخفيف جدًا، أي أن الشكل "الطبيعي" للعنصر يتمثَّل في الحالة الغازية. ونظرًا لأنه غاز فإن من الممكن تسييله، ولكن ذلك يتطلب حفظه في درجة حرارة تبلغ 254 درجة مئوية تحت الصفر، الأمر الذي يجعل من نقله خيارًا مكلفًا وصعبًا للغاية خاصة عبر مسافات طويلة. ويكمن الحل في تحويل الهيدروجين إلى الأمونيا، وهي مركب كيميائي متداول على نطاق واسع أصلًا في مختلف أنحاء العالم.

ومقارنة بالهيدروجين، تتفوق الأمونيا المُسالة بمراحل من حيث أنها ملائمة من حيث ظروف الضغط ودرجة الحرارة المطلوبة، ما يجعلها عملية ومقتصدة في التكلفة لدى نقلها.

وبمجرد وصول الأمونيا الزرقاء إلى وجهتها، يمكن استخدامها مباشرة وقودًا للتوربينات الغازية لتوليد طاقة كهربائية منخفضة الانبعاثات الكربونية، كما يمكن تحويلها مرة أخرى إلى هيدروجين أزرق.

أول شحنة من الأمونيا الزرقاء في العالم

في عام 2020م، نجحنا في إتمام أحد أكثر مشاريعنا التجريبية طموحًا حتى الآن. ويتمثل هذا المشروع في تطوير منظومة إمداد مع شركتنا التابعة في إنتاج المواد الكيميائية (سابك)، ومعهد اقتصاديات الطاقة في اليابان.

وقد جنينا ثمار هذا التعاون الفريد في شهر أغسطس من العام نفسه، عندما نجحنا في شحن 40 طنًا من الأمونيا الزرقاء عالية الجودة إلى ثلاثة مرافق في اليابان، حيث نجحت عملية الحرق المشترك لـ 20% من الأمونيا مع الفحم، وبالنسبة ذاتها مع الغاز الطبيعي، في محطات الكهرباء القائمة.

وبعد النجاح الذي حققته هذه الشحنة، سعينا مرة أخرى في أغسطس 2022م إلى مضافرة جهودنا مع (سابك) لاتخاذ الخطوة الكبيرة التالية اللازمة لمواصلة تطوير سلاسل إمداد الأمونيا الزرقاء. استفدنا من خدمات شركة (تي يو في راينلاند)، وهي جهة مستقلة رائدة في مجال الاختبار والتفتيش والاعتماد ومقرها في ألمانيا، من أجل الحصول على أول شهادات مستقلة في العالم تعترف بإنتاج الهيدروجين والأمونيا "الزرقاء" منخفضة الانبعاثات الكربونية، وأعلنا عن عزمنا على إنتاج ما يصل إلى 11 مليون طن سنويًا من الأمونيا الزرقاء بحلول عام 2030م.

منذ تحقيق هذا الإنجاز المهم، عملنا في أوائل عام 2023م على شحن المزيد من هذه الأمونيا منخفضة الكربون الحاصلة على شهادة معتمدة من جهة محايدة إلى اليابان، وهذه المرة إلى مصفاة (سوديغوارا) لاستخدامها في توليد الكهرباء عن طريق الحرق المشترك، بدعم فني من شركة جابان أويل إنجنيرنغ كو (جي أو إي).

هذه المشاريع التجريبية ما هي إلا غيض من فيض مبادرات عديدة من شأنها مساعدة اليابان على تحقيق طموحها الأسمى في أن تصبح بيئة مجتمعية بانبعاثات كربونية أقل. ووفقًا لمعهد اقتصاديات الطاقة في اليابان، ستتمكن اليابان يومًا ما من توليد حوالي 10% من الطاقة فيها بواسطة الأمونيا الزرقاء.