فناوری جدیدی برای فرآیند ارتقاء سوخت زیست‌ی خام

شرکت هانی ول (Honeywell) فناوری جدیدی برای فرآیند ارتقاء زیست‌ی خام (Biocrude Upgrading) توسعه داده است که زباله‌های کشاورزی و جنگلی را به سوخت‌های تجدیدپذیر آماده مصرف برای صنایع هوانوردی و دریایی تبدیل می‌کند، این پیشرفت، جایگزینی برای سوخت با چگالی انرژی بالا ارائه می‌دهد که می‌تواند برد کشتی را افزایش دهد و بدون ارتقاء پرهزینه موتور، یکپارچه شود و به یکی از چالش های حیاتی کربن‌زدایی در حمل و نقل سنگین بپردازد.

این فناوری با هدف کاهش ریسک و ساده‌سازی استقرار از طریق کارخانه‌های مدولار پیش‌ساخته، گزینه‌های سوخت پایدار را برای صنایعی که از نظر تاریخی به مسیرهای پرکربن متکی بوده‌اند، در دسترس‌تر و مقرون‌به‌صرفه‌تر می‌کند.

فناوری جدید با تکیه بر واحدهای مدولار پیش‌ساخته (Prefabricated Modular Plants) طراحی شده تا ریسک پیاده‌سازی را کاهش داده و راه‌اندازی را ساده‌تر کند، به‌گونه‌ای که سوخت‌های پایدار با هزینه کمتر و دسترسی بیشتر در اختیار صنایعی قرار گیرند که دهه‌ها به سوخت‌های پرکربن وابسته بوده‌اند.

چالشی به نام حمل‌ونقل سنگین

صنایع حمل‌ونقل دریایی و هوایی از سخت‌ترین بخش‌ها برای کاهش انتشار کربن محسوب می‌شوند، این دو بخش در مجموع حدود ۱۰ درصد از کل انتشار گازهای گلخانه‌ای جهان را تشکیل می‌دهند، و این رقم با افزایش تجارت جهانی و رشد سفرهای هوایی رو به افزایش است.

انتشار کربن در بخش هوایی از دهه ۱۹۶۰ تاکنون چهار برابر شده است، هرچند بازده انرژی پروازها بیسش از دو برابر افزایش یافته است و با رشد درآمدها و افزایش تقاضای انتشار کربن سفر، انتظار می‌رود این روند صعودی ادامه یابد، امروزه تنها حدود ۱۰ درصد جمعیت جهان از سفر هوایی استفاده می‌کنند، اما در سال‌های آینده این نسبت افزایش خواهد یافت.

از سوی دیگر، صنعت کشتیرانی همچنان وابسته به سوخت سنگین موسوم به بانکر اویل (Bunker Oil) است؛ دومین سوخت آلاینده پس از زغال‌سنگ... وزارت انرژی ایالات متحده برآورد کرده است که اگر صنعت کشتیرانی دریایی را به‌عنوان یک کشور در نظر بگیریم، از نظر انتشار گازهای گلخانه‌ای در رتبه ششم جهان قرار می‌گیرد.

نیاز به سوخت‌هایی با چگالی و انرژی بالا

هواپیماها و کشتی‌ها بارهای بسیار سنگینی حمل می‌کنند و فرصت محدودی برای سوخت‌گیری دارند؛ بنابراین به سوخت‌هایی با چگالی انرژی بالا نیاز دارند، بر اساس گزارش نشریه Barron’s، چگالی انرژی سوخت‌های نفتی همچنان نقش کلیدی در این بخش‌ها ایفا می‌کند.

تا امروز، استفاده از زیست‌توده (Biomass) به عنوان جایگزین سوخت‌های فسیلی از نظر اقتصادی و تأمین خوراک امکان‌پذیر نبود، Barron’s در گزارشی در سال ۲۰۲۰ اشاره کرده بود که سوخت‌های زیستی حاصل از محصولات سلولزی و پسماندهای کشاورزی می‌توانند گزینه‌ای برای آینده باشند و اکنون، به نظر می‌رسد آن آینده فرارسیده است.

ورود Honeywell به عرصه بیوسوخت‌های نسل جدید

هانی‌وِل (Honeywell International Inc)، شرکت صنعتی چندملیتی مستقر در ایالات متحده، سامانه‌ای معرفی کرده که قادر است زیست‌توده را به سوخت‌های تجدیدپذیر آماده مصرف تبدیل کند، این فناوری نوین با استفاده از محصولات جانبی کشاورزی و جنگلداری، پسماندها را به منبعی ارزان و فراوان از مواد اولیه برای تولید سوخت تبدیل می‌کند. (دفتر مرکزی این شرکت در کارولینای شمالی قرار دارد و بیش از یک قرن سابقه فعالیت در حوزه‌های هوافضا، انرژی، نفت و گاز، شیمی، اتوماسیون صنعتی، ساختمان هوشمند، و فناوری‌های پاک دارد)

نتیجه این فرایند، جایگزینی پایدار برای سوخت‌های دریایی، سوخت هواپیمایی پایدار (SAF) و حتی بنزین است.

هانی‌وِل در بیانیه‌ای مطبوعاتی اعلام کرد:

این سوخت تجدیدپذیر دریایی با چگالی انرژی بالاتر نسبت به بسیاری از بیوسوخت‌های موجود، می‌تواند برد حرکتی کشتی‌ها را افزایش دهد، بدون آن‌که نیاز به تغییر یا ارتقای پرهزینه موتور باشد.

مزیت زیرساختی و مدولار بودن فناوری

توانایی استفاده از بیوسوخت‌ها بدون تغییر در زیرساخت موتور، یکی از مهم‌ترین مزایای این فناوری است... هانی‌وِل با بهره‌گیری از واحدهای مدولار قابل نصب سریع، روند اجرا را تسهیل کرده و ریسک سرمایه‌گذاری را کاهش داده است.

یکی از چالش‌های اساسی در کربن‌زدایی این صنایع، وابستگی طولانی‌مدت زیرساخت‌ها به مسیرهای پرکربن است؛ مقاله‌ای در مجله علمی Environmental Innovation and Societal Transitions (منتشر شده در سپتامبر سال گذشته) اشاره می‌کند که برای شکستن این قفل کربنی، باید سوخت‌های جایگزین ساده، در دسترس و اقتصادی ارائه شوند.

کن وست (Ken West)، رئیس بخش انرژی و راه‌حل‌های پایداری هانی‌وِل، در گفت‌وگو با مجله Interesting Engineering اظهار داشت:

صنعت دریایی نیاز واقعی به سوخت‌های تجدیدپذیری دارد که بلافاصله قابل استفاده و از نظر اقتصادی مقرون‌به‌صرفه باشند... فناوری فرآیند ارتقای سوخت های زیستی ما در قالب مدولار عرضه می‌شود و از مرحله نصب تا تصفیه و استفاده، صرفه‌جویی قابل توجهی به همراه دارد.

نگاهی به آینده

هرچند صنعت بیوسوخت در سال‌های اخیر رشد چشمگیری داشته است، اما تردیدهایی درباره اثر تغییر سیاست‌های تجاری و زیست‌محیطی بر آینده آن وجود دارد، تداوم تجارت آزاد (آمریکا) با کانادا برای موفقیت پروژه‌هایی نظیر فناوری سوخت های زیستی حیاتی است، چرا که این کشور یکی از منابع اصلی تأمین خوراک از بخش‌های کشاورزی و جنگلداری به‌شمار می‌رود.

در نهایت، موفقیت این فناوری بستگی زیادی به سیاست‌های آینده در حوزه استاندارد سوخت، تجارت بین‌المللی و الزامات کربنی خواهد داشت - اما آنچه مسلم است، هانی‌وِل با این نوآوری، گامی مهم به‌سوی تولید سوخت‌های پایدار و کم‌کربن برای بخش‌های دشوار حمل‌ونقل جهانی برداشته است.

همچنین، مقررات جدید سازمان بین‌المللی دریانوردی (IMO) و آژانس هوانوردی (ICAO) در زمینه سوخت‌های کم‌کربن، می‌تواند بر سرعت پذیرش این فناوری تأثیر مستقیم بگذارد.

Biocrude Upgrading Process Technology

این فرآیند می‌تواند پسماندهای کشاورزی و جنگلداری را به نوعی سوخت زیستی (Biocrude) یا سوخت خام زیستی تبدیل کند... بیوکروود سپس می‌تواند به‌راحتی در پالایشگاه‌ها به سوخت‌های مایع تجدیدپذیر آماده مصرف تبدیل شود - از جمله:

• سوخت پایدار هواپیما (SAF)

• سوخت دریایی تجدیدپذیر

• بنزین زیستی و دیزل پاک

به گفته این شرکت، این فناوری قادر است چرخه‌ی ضایعات زیستی را به سوخت تبدیل کند و از دورریز حجم بالایی از مواد و پسماند کشاورزی و چوبی جلوگیری نماید.

فناوری مدولار و نصب سریع

هانی‌وِل اعلام کرده است که این فناوری جدید در قالب واحدهای مدولار پیش‌ساخته طراحی شده است، این مدل به صنایع اجازه می‌دهد تا تأسیسات تولید سوخت بیوکروود را در مقیاس‌های کوچک یا متوسط و با زمان نصب کوتاه و ریسک کمتر راه‌اندازی کنند.

این رویکرد مدولار به‌ویژه برای کشورهایی با منابع پسماند زیاد ولی زیرساخت صنعتی محدود، فرصت بزرگی ایجاد می‌کند تا وارد زنجیره‌ی تولید سوخت‌های پایدار شوند.

فناوری جدید هانی‌وِل را می‌توان نقطه اتصال میان صنعت سوخت فسیلی و انرژی‌های پاک دانست - راه‌حلی که بدون نیاز به تغییرات بزرگ در زیرساخت، مسیر کربن‌زدایی حمل‌ونقل سنگین جهانی را هموار می‌کند، اگرچه چالش‌هایی نظیر تأمین پایدار خوراک زیستی و هزینه‌های تولید هنوز وجود دارد، اما مدل ماژولار، سازگار و اقتصادی هانی‌وِل نشان می‌دهد که آینده‌ی سوخت‌های پاک بیش از هر زمان دیگری در دسترس است.

مالکیت معنوی مجله انرژی (energymag.ir) علامت تجاری ناشر است... سایر علائم تجاری مورد استفاده در این مقاله متعلق به دارندگان علامت تجاری مربوطه می باشد، ناشر وابسته یا مرتبط با دارندگان علامت تجاری نیست و توسط دارندگان علامت تجاری حمایت، تایید یا ایجاد نشده است، مگر اینکه خلاف آن ذکر شده باشد و هیچ ادعایی از سوی ناشر نسبت به حقوق مربوط به علائم تجاری شخص ثالث وجود ندارد.