حلول قائمة على مواد غير معدنية

تطوير التقنيات

نهتم بشكل كبير في أرامكو السعودية بتطوير حلول تقنية لحل بعض التحديات الأكثر إلحاحًا في مجال الطاقة والمواد في العالم. وابتكار المواد غير المعدنية هو أحد المجالات التي نقدم فيها إسهامات كبيرة.

ما السبب وراء أهمية المواد غير المعدنية؟

التآكل مشكلة كبيرة تواجه الصناعات حول العالم. وتقدر تكلفة التآكل وحدها على مستوى العالم بـ 2.5 تريليون دولار أمريكي، أي ما يعادل 3.4% من الناتج المحلي الإجمالي العالمي، مما يؤثر على الشركات والحكومات والمجتمع. لذا، فإن بمقدور الحلول القائمة على المواد غير المعدنية ـ كاستخدام المواد البلاستيكية المتطورة ـ أن تلعب دورًا هامًا في المساعدة على الحد من هذه المشكلة.


مركز إدارة خطوط الأنابيب، تتمثل مهمته في نقل المواد الهيدروكربونية التي تنتجها أرامكو السعودية وفقًا لأعلى معايير السلامة والموثوقية والكفاءة والمسؤولية البيئية.

فرص أرامكو السعودية في النمو في خمسة قطاعات رئيسة

بقدرتها على منع التآكل المعدني، وخفة وزنها، ومتانتها، وكفاءتها من حيث التكلفة، تستطيع المواد غير المعدنية أن تلعب دورًا رئيسًا  في قطاع النفط والغاز. وقد حددنا، في إطار سعي أرامكو السعودية أن تصبح شركة رائدة في هذا القطاع الذي يشهد توسعًا كبيرًا، أربعة قطاعات أخرى بإمكانها الاستفادة من النمو المتسارع؛ ألا وهي قطاع السيارات وإعادة التدوير والبناء والتشييد وقطاع التعبئة والتغليف. ونحن نعمل ضمن كل منها لتنمية فرص تطوير هذه المواد وانتشارها.

قطاع النفط والغاز

من ضمن تطبيقات المواد غير المعدنية في قطاع النفط والغاز: الأنابيب البرية والبحرية والخزانات والسفن وأبراج التبريد والصمامات والمضخات، بالإضافة إلى الإنشاءات البحرية الثانوية. كما نعمل على زيادة استخدام المواد غير المعدنية في كافة أعمالنا، لتشمل 2,400 كم من التطبيقات البرية، فضلًا عن استخدامها في حوالي 80 بئرا للغاز التقليدي. يمكن للمواد غير المعدنية أن تطيل دورة الحياة، فتقلل التكلفة وتأثير التآكل ، وتحد من انبعاثات الكربون.

قطاع السيارات

صناعة السيارات هي بالفعل حاليًا أحد أكبر الصناعات المستهلكة المنتجات غير المعدنية. فمثلًا البلاستيك المعزز بألياف الكربون أخف وزنًا من الفولاذ، مما يعني استهلاكا أقل للوقود وأداء أفضل للمركبة وانبعاثات أقل. نعمل على تطوير وتعزيز تقنيات قائمة على ألياف الكربون والبوليمرات، وعلى استكشاف طريقة لخفض تكاليف تصنيع ألياف الكربون لإنتاجها بكميات ضخمة.  

قطاع البناء والإنشاء

للمواد غير المعدنية فرص نمو هائلة في قطاع البناء والإنشاء، حيث يمكن استخدامها كقضبان تسليح مركبة، وخرسانة مبلمرة، ومكونات للهياكل الإنشائية، وأرضيات، وملحقات بناء، ومواد تكسيه وعزل مركبة. في عام 2018، استخدمنا قضبان تسليح من البوليمر المعزز بالألياف (FRP) في قناة لتصريف مياه الأمطار بطول 21 كيلومترًا وذلك في مشروع مدينة جازان الاقتصادية، والذي يُعد أكبر مشروع في العالم يستخدم البوليمر المعزز بالألياف.

قطاع التعبئة والتغليف

قابلية البوليمرات للتحلل وإعادة التدوير تفتح باب الفرص أمام الحلول القائمة على المواد غير المعدنية لاستخدامها في قطاع التعبئة والتغليف، مثل منصات التحميل والحاويات البلاستيكية. ونحن نخطط كخطوة مبدئية لاستخدام منصات التحميل البلاستيكية عوضًا عن الخشبية لتلبية طلبنا المستقبلي عليها. كما ندرس أيضًا إمكانية استخدام المواد غير المعدنية في تطبيقات أخرى في قطاع التعبئة والتغليف، ضمن المشاريع المشتركة للشركة والموردين المحليين.

مصادر الطاقة المتجددة المتطورة

ومن أوجه التوسع المحتملة في مجال المواد غير المعدنية استخدام المواد البوليمرية عوضًا عن الزجاج في الألواح الشمسية الكهروضوئية، وقد أنشأنا مركزًا للبحث والتطوير لتطوير البوليمرات والبوليمر الهجين. كما عقدنا اتفاق مع إحدى الشركات المصنعة لألواح الطاقة الشمسية الكهروضوئية لتبني الحلول المستقبلية وتسويقها، كما نعمل أيضًا مع البرنامج الوطني للطاقة المتجددة لتوطين الألواح الكهروضوئية، وتعزيز استخدام الألواح الكهروضوئية القائمة على البوليمر في المشاريع السعودية الضخمة.

محطات رئيسة في رحلة أرامكو السعودية نحو المواد غير المعدنية

حقل خريص للنفط

استخدامنا للمواد غير المعدنية ليس بالأمر الجديد، فنحن نستخدم الأنابيب غير المعدنية منذ أكثر من عقدين من الزمن في معظم مرافقنا النفطية والغازية، كما أنها الأنابيب القياسية التي نستخدمها في معظم تطبيقات قطاع المنافع في معاملنا. إلا أن استخدامنا لأنابيب اللدائن الحرارية المعززة (RTP) على نطاق واسع ضمن مشروعنا الضخم في خريص عام 2015، هو ما نقل استخدامنا لهذه المواد إلى مستوى جديد.

 يُعفينا استخدام أنابيب اللدائن الحرارية المعززة من الحاجة إلى اللحام، كما أن قابليتها للطي يجعل عملية مدها أسهل من الخيارات التقليدية. على سبيل المثال: استغرق الإطار الزمني اللازم لربط وتركيب خطوط الجريان من أنابيب اللدائن الحرارية المعززة في خريص أقل من يومين فيما كان مد أنابيب الفولاذ الكربوني يستغرق قياسيًا 70 يومًا. من المرجح أن تُحدث أنابيب اللدائن الحرارية المعززة تغييرات جذرية في قطاع النفط والغاز، كونها تدوم لفترة اطول، وأكثر فاعلية من حيث التكلفة، وأسرع في التركيب، وذات وزن أخف، مما يسمح بعمليات تركيب فعالة ومكثفة وأقل استهلاكًا للطاقة، وذات انبعاثات كربونية أقل.

"أنابيب اللدائن الحرارية المعززة" مصطلح يعني الأنابيب الاصطناعية ذات المتانة والمقاومة العالية للتآكل، والتي تتميز بخفة الوزن، والمقاومة لمشاكل الحرارة والضغط. عادة ما تُصنع هذه الأنابيب من البولي إيثيلين عالي الكثافة وراتنجات البولي إيثيلين ذات درجة الحرارة المرتفعة، وتتكون من ثلاث طبقات: الطبقة الداخلية تحتوي على تيار التدفق؛ الطبقة الوسطى تعمل على تعزيز الأنبوب؛ والغلاف الخارجي يحمي الأنبوب من الصدمات والعوامل الجوية. وقد استخدمنا أكثر من 400 كيلومتر من أنابيب اللدائن الحرارية المعززة في حقل خريص للنفط.
ينسق مركز ابتكارات المواد غير المعدنية بين عدد من المؤسسات الأكاديمية والمؤسسات البحثية والشركات الرائدة في قطاع النفط والغاز لتطوير حلول قائمة على المواد غير المعدنية لقطاع البترول وغيره من القطاعات. الصورة مقدمة من معهد اللحام الأمريكي (TWI).

مركز ابتكارات المواد غير المعدنية

بالاستفادة من فرص النمو في قطاع النفط والغاز، جرى إنشاء مركز ابتكارات المواد غير المعدنية  (NIC) بالاشتراك بين أرامكو السعودية ومعهد اللحام وشركة بترول أبوظبي الوطنية.  ستركز الشراكة على التوسع في استخدام الأنابيب غير المعدنية، والجمع بين المؤسسات الأكاديمية، ومؤسسات الأبحاث والتقنية البارزة وشركات تصنيع المواد المركبة وكبرى شركات النفط والغاز  لتطوير مجموعة من الحلول البوليمرية لقطاع البترول.

 كما سيعزز مركز ابتكارات المواد غير المعدنية التوسع في استخدام المواد البوليمرية المتقدمة بشكل أكبر حول العالم، وإجراء الأبحاث لمواجهة التحديات التي تواجه عملية تنفيذها، وتطوير المنتجات والتقنيات التي من شأنها أن تُسرع عملية نشر هذه التقنيات، بالإضافة إلى سن معايير صناعية وخفض تكلفة المنتجات المركبة غير المعدنية.

التعاون الاستراتيجي

كما نعمل على مستوى عالمي بصفتنا شركة رائدة في استخدام المواد غير المعدنية داخل المملكة، من خلال التعاون مع الموردين المحليين والدوليين ومعاهد البحوث، لتسريع عملية تطوير هذه المواد ونشرها.فقد وقعنا على سبيل المثال في إطار شراكة مركز ابتكارات المواد غير المعدنية،اتفاقية مع فيوتشر بايب إندستريز لإجراء أبحاث في تطبيقات أنابيب اللدائن الحرارية المعززة. كما بدأنا مشروعا مشتركا مع شركة بيكر هيوز لتصنيع مواد غير معدنية لاستخدامها في مجالات متنوعة من قطاع الطاقة.

كما أننا ندعم إضافة إلى ذلك، النمو داخل المملكة دعمًا مباشرًا من خلال برنامج التوطين (إكتفاء). ناشيونال أويل ويل فاركو هي أول منشأة لتصنيع أنابيب اللدائن الحرارية المعززة في المملكة، ومن المرجح أن يصبح مركزًا هامًا في منطقة الخليج العربي ومنطقة الشرق الأوسط وشمال إفريقيا. وتمثل كل هذه المعطيات فرصة لتصدير مواد غير معدنية تحمل عبارة "صنع في المملكة العربية السعودية".

علماؤنا من مركز الأبحاث والتطوير التابع لأرامكو السعودية يتعاونون مع مؤسسات دولية لتسريع عملية تطوير ونشر الحلول القائمة على المواد غير المعدنية.

المواد غير المعدنية والمستقبل

نؤمن بأن نمو المواد غير المعدنية وتطويرها واستخدامها لديها القدرة على إحداث تحويل صناعيـ ليس في قطاعنا فقط، فهي أيضًا تستطيع إحداث التحول في الاقتصادات العالمية. فبدءًا من التطبيقات في قطاع السيارات والطاقة المتجددة، إلى تخطيط المدن والتنمية الحضرية سيتزايد الطلب بشكل ملحوظ على المواد الأكثر فعالية من حيث التكلفة والمتانة والاستدامة وطول الأمد.

 والآن بعد أن اكتشفنا هذه الفرصة السانحة لتنويع أنشطتنا في قطاع التكرير والمعالجة والتسويق ، والتوسع في مجال المواد غير المعدنية، فإننا نُعد أنفسنا للاستفادة من تلك الفرص في هذا القطاع، والتأثير على أنشطة البحث والتطوير، وابتكار تقنيات ومنتجات جديدة، والتعاون مع مؤسسات البحث الدولية الرائدة.