محطات الطاقة الهجينة تقلل تكاليف الأمونيا الخضراء بحلول 2030

الأمونيا مادة كيميائية صناعية تستخدمها قطاعات عديدة في تطبيقات مثل المنظفات والأسمدة البلاستيك ومبيدات الآفات، ويُستخدم نحو 80% من الإنتاج العالمي للأمونيا لأغراض الزراعية، مثل صناعة أسمدة نترات الأمونيوم، التي تطلق النيتروجين الذي يُعدّ عنصرًا غذائيًا أساسيًا لزراعة النباتات والمحاصيل والمروج.

وكشفت دراسة جديدة -أجراها فريق من الباحثين في جامعة لابينرانتا لاهتي للتكنولوجيا "إي يو تي" الفنلندية- أن محطات الطاقة الشمسية الهجينة توفّر نمطًا مثاليًا لتقليل تكاليف الأمونيا الخضراء، حسبما نشرت مجلة "بي في".

نتائج الدراسة

توصّل الباحثون إلى أن إنتاج الأمونيا الخضراء من محطات شبه مرنة تعمل بمحطات طاقة الرياح الكهروضوئية الهجينة يُمثّل حلًا لانبعاثات الدفيئة ويحدّ من التكاليف النهائية.

• أكسفورد لدراسات الطاقة: الأمونيا.. رقم صعب في معادلة الحياد الكربوني

وطوال السنوات الماضية سعى العديد من العلماء لتحسين عمليات صنع الأمونيا، بهدف تقليل انبعاثات ثاني أكسيد الكربون.

وقال أستاذ اقتصاد الطاقة الشمسية، كريستيان براير، لمجلة "بي في"، إن أفضل الفرص متاحة أمام الأمونيا الخضراء، لتصبح أول وقود إلكتروني/ كيميائي يُغْني عن الوقود الأحفوري، وذلك بسبب تكاليفه المعقولة.

وألمح كريستيان براير أنه غير مطلع على مشروعات الأمونيا الخضراء القائمة على محطات طاقة الرياح الكهروضوئية الهجينة، لكن يمكنه التوقع بأن مثل هذه المشروعات سيُعلن عنها -قريبًا- في إسبانيا أو المغرب أو أستراليا، وفي مناطق أخرى تتمتع بموارد الرياح والطاقة الشمسية.

وأوضح براير أن تسعير انبعاثات ثاني أكسيد الكربون لانبعاثات النقل البحري، وكذلك المواد الكيميائية، يمكن أن يكون عاملًا معززًا.

• هل تنجح الاقتصادات الناشئة في معادلة الحياد الكربوني؟

وأضاف أن بعض الشركات قد تقدِّم منتجات أكثر استدامة، مثل السفن السياحية دون حصول تلوث كبير للهواء، مشيرًا إلى أن الصناعة لها حاليًا تأثير سلبي على المناخ، مما أدّى إلى تشويه لسمعة هذا القطاع السياحي عالي التكلفة.

وأشار الباحثون -في دراسة بعنوان "الإمكانات العالمية للأمونيا الخضراء القائمة على محطات طاقة الرياح الهجينة الكهروضوئية"، التي نُشرت مؤخرًا في مجلة "أبلايد ساينسز" السويسرية- إلى أن طاقة الرياح الشمسية الهجينة يمكن أن تجعل الأمونيا الخضراء تنافسية بحلول عام 2030.

مجالات استخدام الأمونيا

أشار المؤلف المشارك في البحث، مهدي فسيحي، إلى أن المجالات المحتملة تشمل: الطلب على الأمونيا في المناطق النائية ذات تكاليف نقلها المرتفعة وموارد الطاقة المتجددة الجيدة، والبلدان أو الصناعات الرائدة التي قد تفرض ضريبة كبيرة لانبعاثات ثاني أكسيد الكربون.

ويمكن تطبيقها في سياسات للحد من انبعاثات غازات الدفيئة عن طريق استخدام أنواع الوقود أو التقنيات البديلة، وبوصفها وسيلة لنقل الهيدروجين إلى محطات التزوّد به للشاحنات والحافلات التي تعمل بخلايا الوقود.

وقال فسيحي لمجلة "بي في ماغازين" إنه بصرف النظر عن التكافؤ في التكلفة، فإن الاستعداد التكنولوجي لسلسلة إنتاج الأمونيا الخضراء هو الأساس لانتشارها السريع، لأن جميع المكونات الرئيسة لمحطة الأمونيا الخضراء المقترحة موجودة على نطاق واسع اليوم.

وتشير الدراسة إلى مناطق "باتاغونيا" وصحراء "أتاكاما" في أميركا الجنوبية ودول شمال غرب أوروبا بوصفها المناطق ذات الإمكانات الأكبر للمجموعة المقترحة.

وأكد الباحثون أن الأمونيا الخضراء بعد عام 2030 يمكن أن تصبح أقل تكلفة من الأمونيا القائمة على الغاز الطبيعي مع احتجاز الكربون وتخزينه أو بتكاليف واقعية لانبعاثات غازات الدفيئة.

وأوضحوا -كذلك- أن "تطبيق تكلفة انبعاثات غازات الدفيئة يمكن أن يغيّر بشكل كبير وقت هذه القدرة التنافسية وحجمها من ناحية التكلفة.

أسعار الأمونيا المستقبلية

وفقًا لما حدّده الباحثون قد يصل سعر الأمونيا المنتجة باستخدام طاقة الرياح الشمسية الهجينة إلى ما بين 422 دولارًا و514 دولارًا للطن في عام 2030 من نحو 538 دولارًا إلى 770 دولارًا حاليًا.

ويعتقدون أن السعر قد ينخفض -أيضًا- إلى ما بين 367 دولارًا و404 دولارات في عام 2040، و318 دولارًا و355 دولارًا في عام 2050.

ويتراوح السعر الحالي للأمونيا المنتج بالوقود الأحفوري بين 367 دولارًا و428 دولارًا للطن.

أما بالنسبة إلى تكاليف انبعاثات غازات الدفيئة البالغة 92 دولارًا/طن ثاني أكسيد الكربون، فإن الأمونيا القائمة على الطاقة المتجددة في عام 2040 ستكون تنافسية من ناحية التكلفة مع الغاز الطبيعي بأسعار منخفضة تصل إلى دولاريْن أميركيين/ مليون وحدة حرارية بريطانية.

مزايا الأمونيا

جدير بالذكر أن إنتاج هذا المركب -المكوّن من النيتروجين والهيدروجين- بمصادر طاقة تقليدية يصدر مستويات عالية من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون.

وعلى الرغم من أن الغاز الطبيعي سيكون قادرًا على توفير أسعار أقل، خلال هذا العقد والعقد المقبل، فإن أسعار الأمونيا -الناتجة عن طاقة الرياح والطاقة الشمسية- ستتراوح بين 367 دولارًا و404 دولارات للطن بعد عام 2040.

اقرأ أيضًا..

• الأمونيا.. هل هي وقود مستقل أم ناقل للهيدروجين؟
• الدنمارك تستعدّ لتدشين أكبر منشأة لإنتاج الأمونيا الخضراء في أوروبا
• أرامكو تصدّر أول شحنة من الأمونيا الزرقاء إلى اليابان
• 3 شركات نرويجية تعلن عن مشروع لإنتاج الأمونيا الخضراء