في السنوات الأخيرة، أصبح البحث عن بدائل مستدامة للوقود الأحفوري اكتسبت أهمية خاصة في قطاعي الطاقة والنقل. ما يسمى الوقود الإلكترونيوقد برزت الوقود الأحفوري، أو الوقود الاصطناعي، كواحدة من الرهانات الرئيسية لإزالة الكربون من الصناعات التي واجهت حتى الآن صعوبات هائلة في الحد من انبعاثاتها، مثل الطيران والنقل الثقيل.
هذه الوقود، التي يتم توليدها من الهيدروجين الأخضر y ثاني أكسيد الكربون الملتقطتَعِد هذه التقنيات ببصمة بيئية أصغر وتوافق تام مع البنية التحتية الحالية. ومع ذلك، لا يزال القطاع يواجه تحديات اقتصادية وتكنولوجية كبيرة لضمان انتشار استخدام الوقود الإلكتروني على نطاق واسع في السنوات القادمة.
كيف يتم إنتاج الوقود الإلكتروني ولماذا يعتبر مستدامًا؟
الوقود الإلكتروني إنها سوائل أو غازات اصطناعية يتم إنشاؤها عن طريق الجمع الهيدروجين الذي يتم الحصول عليه عن طريق التحليل الكهربائي للماء باستخدام الكهرباء المتجددة ويتم التقاط ثاني أكسيد الكربون، عادة من العمليات الصناعية أو حتى مباشرة من الهواء. وتكون النتيجة وقودًا ينبعث منه عند حرقه نفس غاز ثاني أكسيد الكربون الذي استُخدم في إنتاجه.، مما يسمح لنا بالنظر فيه انبعاثات الكربون، خاصة إذا كانت السلسلة بأكملها تعتمد على الطاقة المتجددة.
ومن الأمثلة على هذه الوقود: البنزين الإلكتروني, ديزل كهربائي y الكيروسين الإلكتروني، حيث يلعب الأخير دورًا رئيسيًا في إزالة الكربون من قطاع الطيران، حيث لا يمكن تطبيق الكهربة في الرحلات الطويلة.
التطبيق في الطيران: التطورات والتحديات
قطاع الطيران هو في دائرة الضوء، حيث يمثل الطيران ما يقرب من 2,5% من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون العالمية من الطاقة. الوقود الإلكتروني، على وجه التحديد ما يسمى e-SAF (وقود الطيران الصناعي المستدام)، يوفر إمكانية تقليل الانبعاثات بنسبة تصل إلى 90% مقارنة بوقود الطيران التقليدي.
لقد قامت شركات مثل OXCCU، إلى جانب شركات ناشئة أخرى وشركات متعددة الجنسيات كبيرة، بتنفيذ اختبارات طيران ناجحة باستخدام مزيج الوقود الإلكترونيعلى سبيل المثال، قامت الخطوط الجوية الملكية الهولندية والقوات الجوية البريطانية بالفعل بالتحليق باستخدام نظام e-SAF، وإن كان بأعداد محدودة ولأغراض العرض.
العائق الرئيسي أمام توسع استخدام الوقود الإلكتروني في الطيران تظل التكلفة كما هي: فتصنيع لتر واحد من الوقود الإلكتروني قد يكلف ما يصل إلى أغلى بثلاث مرات من الكيروسين التقليديلسد هذه الفجوة، يُطبّق الاتحاد الأوروبي والمملكة المتحدة سياسات تحفيزية وأطرًا تنظيمية تُحدّد حصصًا إلزامية لوقود الطائرات المستدام في السنوات القادمة. على سبيل المثال، سيشترط الاتحاد الأوروبي أن يكون 0,7% من وقود الطائرات المستدام إلكترونيًا بحلول عام 2030، بينما وضعت المملكة المتحدة جدولًا زمنيًا خاصًا بها لزيادة استخدام هذه المنتجات.
تُمثل قابلية التوسع أيضًا تحديًا أساسيًا. إنتاج ما يكفي الهيدروجين الأخضر ويتطلب التقاط ثاني أكسيد الكربون اللازم استثمار كبير في المرافق والطاقة المتجددةبالإضافة إلى التعاون الدولي وإطار تنظيمي مستقر يوفر الأمن طويل الأمد للمنتجين.
نمو السوق العالمية واتجاهاتها
سوق الوقود الإلكتروني ينمو بسرعة. ووفقًا للتقارير الأخيرة، بلغت القيمة السوقية العالمية حوالي 2024 مليار دولار أمريكي في عام 159.850، ومن المتوقع أن تصل إلى 900.800 millones بحلول عام 2034، وهو ما يمثل معدل نمو سنوي مركب يبلغ نحو 19%. الجدل حول الوقود الحيوي وتأثيره على الانبعاثات وقد أثر أيضًا على الاهتمام بالوقود الإلكتروني.
أوروبا تقود حاليا في اعتماد وتطوير الوقود الإلكتروني بفضل تشريعاتها الطموحة لإزالة الكربون، واستثماراتها العامة والخاصة في مشاريع البحث والتطوير. ومن المتوقع أن تشهد منطقة آسيا والمحيط الهادئ أكبر توسع في السنوات القادمة، مدفوعةً بالنمو الصناعي والحاجة إلى الحد من تلوث الهواء.
شركات مثل شركة إنراتيك المحدودة, الدولية لإعادة تدوير الكربون, شركة صن فاير المحدودة, لانزا تك, سيمنز إنرجي إيه جي y نيستي أويج من أبرز اللاعبين في هذا القطاع. بالإضافة إلى ذلك، شركات طاقة راسخة مثل إجمالي الطاقة y يونيبر SE كما أنهم يستثمرون في هذه التقنيات، ويطورون مصانع تجريبية وخطوط أعمال جديدة لإنتاج الوقود الاصطناعي.
وجهات النظر التنظيمية والضريبية
اعتماد الوقود الإلكتروني يرتبط ارتباطًا وثيقًا بوجود أطر تنظيمية واضحة وحوافز ضريبيةعلى سبيل المثال، أنشأ الاتحاد الأوروبي نظاماً لتداول الانبعاثات يسمح بتمويل الفارق في السعر بين وقود الطيران المستدام والكيروسين التقليدي من خلال إعانات مستهدفة، مما يسهل بالتالي دخول الوقود الاصطناعي إلى السوق.
بلدان مثل المملكة المتحدة وتخطط شركات الطيران لأن يكون ما لا يقل عن 2030% من إجمالي وقود الطيران مستدامًا بحلول عام 10، على أن ترتفع هذه النسبة إلى 22% بحلول عام 2040. وقد بدأت بعض شركات الطيران، مثل الخطوط الجوية الملكية الهولندية (KLM)، في اختبار مكملات أسعار التذاكر لتمويل مشتريات وقود الطيران المستدام، وتقييم استعداد المستهلكين للمساعدة في عملية التحول.
من المرجح أن واحد فقط مزيج ذكي من الاستثمار العام والتنظيم المتماسك ودعم القطاع الخاص السماح للوقود الإلكتروني بتحقيق أسعار تنافسية وإنتاج كافٍ في العقد المقبل.
الفرص الصناعية والتحديات المستقبلية
التطور ل الوقود الإلكتروني يفتح الباب لـ صناعة الطاقة الجديدة التي يمكنها أن تُحدث تحولاً في إنتاج واستهلاك الوقود السائل والغازي. استخدام ثاني أكسيد الكربون الملتقط ويمكن للطاقة المتجددة أن تجعل الوقود الإلكتروني لاعباً رئيسياً ليس فقط في مجال الطيران، بل وأيضاً في القطاعات التي يصعب كهربتها، مثل الشحن والسكك الحديدية وبعض الصناعات.
El التكلفة الأولية العالية من مصانع الإنتاج، الوصول إلى الهيدروجين الأخضر واسع النطاق والبنية التحتية اللازمة للإمداد والخدمات اللوجستية تُعدّ من العقبات التي يجب التغلب عليها. ومع ذلك، فإن التعاون بين شركات التكنولوجيا وشركات الطاقة والحكومات يُعزز الابتكار، على أمل أن الوقود الإلكتروني تصبح جزءًا منتظمًا من مزيج الطاقة العالمي.
