وقود الطيران المستدام (ساف) التطوير الصناعي والتحليل التكنولوجي

في الشهر الماضي ، كشف تقرير بعنوان "رؤى عميقة: مسار ترويحي مستدام لوقود الطائرات (ساف) في السوق الصينية" ، صادر عن شركة "رولاند بيرجر" ، أن وقود الطائرات المستدام (ساف) لها أهمية كبيرة للحد من الانبعاثات في الطيران وتؤثر على رحلة صناعة الطيران العالمية نحو حياد الكربون. صناعة الطيران معروفة على نطاق واسع بأنها قطاع "يصعب تقليل الانبعاثات" ، لكن التقرير يوضح أن وقود الطائرات المستدام (ساف) هي أداة تجارية قادرة على تقليل كثافة انبعاثات السفر الجوي على المدى القريب.

هناك العديد من الطرق لتحقيق أهداف إزالة الكربون في صناعة الطيران ، بما في ذلك تحسين كفاءة الوقود ، واستخدام وقود الطيران المستدام (ساف) ، تعويض الكربون ، واعتماد أنظمة طاقة جديدة مثل البطاريات والدفع الهجين ، استخدام الهيدروجين ، من بين أمور أخرى. من بين هذه الطرق ، من المتوقع أن يكون استخدام وقود الطيران المستدام هو الطريقة الأساسية لإزالة الكربون خلال الثلاثين عامًا القادمة وأكثر الطرق المباشرة للتطبيق مباشرة على الطائرات الحالية. وفقًا لشركة آسيا للاستشارات النفاثة ، من المتوقع أن يتجاوز حجم السوق العالمي للصرف 18 مليون طن ، بقيمة عدة مليارات من الدولارات.

وقود الطائرات المستدام (SAF) هو بديل مباشر للوقود السائل الذي ، بناءً على اختيار المواد الخام وعمليات الإنتاج ، يمكن أن يقلل من انبعاثات الكربون بنسبة تصل إلى أعلى مقارنة بوقود الطائرات التقليدي. تتميز مادة SAF بخصائص الاستدامة ، بما في ذلك المواد الخام التي لا تنافس المحاصيل الغذائية أو إمدادات المياه ، ولا تسبب إزالة الغابات أو تدهور التربة ، وتسمح بإعادة تدوير الكربون المخزن في المواد الأولية للكتلة الحيوية. حاليًا ، يتم إنتاج مادة الساف من موارد مثل مخلفات الغابات ، والنفايات الزراعية ، ونفايات زيوت الطهي ، والنفايات الصلبة البلدية.

أربع عمليات تقنية من المرجح للغاية أن تجذب انتباه الصناعة وتوسيع نطاقها

كما في April ، وافقت الجمعية الأمريكية للاختبار والمواد على تسع عمليات تقنية بما في ذلك HEFA و ATJ و FT. لا تزال عملية PtL ، التي لديها إمكانات هائلة لخفض الانبعاثات وتستخدم المواد الخام ذات العرض غير المحدود على المدى الطويل ، في انتظار الموافقة.

تشمل طرق إنتاج السف الحيوي الموضح في الشكل أعلاه إنتاج السف من خلال هدرجة الزيت ، وإنتاج السف من خلال الإيثانول الحيوي/الإيثانول الحيوي ، وإنتاج السمن من خلال توليف الشق الحيوي-تروبش ، وإنتاج السف من خلال التقاط الهواء المباشر جنبا إلى جنب مع التوليف الهيدروجين التحليل الكهربائي ، والتي هي طرق تكنولوجية مجدية على الصعيد العالمي.

من بين الطرق التكنولوجية الأربعة ، تعد HEFA حاليًا الطريق الناضج الوحيد في التشغيل التجاري ، والذي ينطوي على إنتاج السف من خلال هدرجة الزيوت الحيوانية والنباتية. التفاعلات الكيميائية الرئيسية هي كما يلي:

• تفاعلات الطور السائل

فك الكربوكسيل: 100 + + CO2(g)

نزع الكربون: → r-h + CO(g) + H2O(g)

• + H2(g) → r "-H + CO(g) + H2O(g)

الهدرجة:-COOH + h2 (g) → 3 + rh2o (g)

حيث R عبارة عن مجموعة ألكيل مستقيمة غير مشبعة ، و R "عبارة عن مجموعة ألكيل مستقيمة مشبعة بسلسلة مستقيمة.

• تفاعلات الطور الغازي

الميثان: CO2 + H2 → CH4 + 2H2O

CO + 3H2 CH4 + H20

تحول الماء والغاز: CO + H2O → H2 + CO2

ومع ذلك ، بسبب المصادر المتناثرة للمواد الخام (مثل نفايات زيت الطهي) في عملية الدهون ، التكلفة العالية لجمع ومعالجة نفايات زيت الطهي ، وعدم وجود جدوى اقتصادية في زيادة التوسع في الإنتاج ، فإن نمو القدرة ضعيف نسبيًا. كشفت شركة سينوبك عن تفاصيل عملية تحويل الفحم الحيوي إلى وقود الطائرات بشكل مستقل ، مع مخطط موجز للعملية على النحو التالي:

يمكن توسيع نطاق هذه العملية لاستخلاص الفحم الحيوي من نفايات زيوت الطهي وغيرها من زيوت نفايات المطبخ. تم استخدام إنتاج الفحم الحيوي لأول مرة في شركة تشنهاي للتكرير والكيماويات التابعة لشركة البتروكيماويات الصينية ، بسعة معالجة سنوية مصممة بأطنان. من ناحية ، تنطوي طريقة خفاء على مجموعة واسعة من المواد الخام (معظمها نفايات زيت الطهي والدهون الحيوانية والنباتية) ، ولكنها تحتوي على الكبريت والكلور والعناصر المعدنية ، وكمية كبيرة من شوائب الأحماض الدهنية ، وكلها تحتاج إلى إزالتها واحدة تلو الأخرى. من ناحية أخرى ، فإن الأكسجين العالي cOntent في نفايات زيت الطهي يؤثر بشكل مباشر على نشاط واستقرار المحفز في وحدة التكرير.

وبالصدفة ، فإن عملية ATJ لها تكاليف شراء منخفضة ، ولكن الإيثانول نفسه يحتوي على نسبة عالية من الأكسجين ، مما يتطلب إزالة جزيئات الأكسجين أثناء عملية التكرير. ستواجه سلسلة من تقنيات الفصل عن دودجن بفعالية تحديات تنقية كل من عمليتي هيفا وatj ، مما يساعد على تعزيز قدرة الساف وتسريع عملية تسويق الساف.

تكنولوجيا تقطير دودجين"

وفقًا لتحليل رأس المال في يونداو: قدم و ATJ ، بسبب مجموعة واسعة من مصادر المواد الخام (النفايات الزراعية والحرجية ، والنفايات الصلبة البلدية ، والنفايات الصناعية ، وما إلى ذلك) وانخفاض استهلاك الطاقة ، هي المفضلة الجديدة لمنتجي الصابون على المدى القريب ، ومن المتوقع أن تنتقل تدريجيا من الخطوط التجريبية إلى العمليات التجارية.

إن مسار PtL مقيد بتكنولوجيا التقاط الكربون باهظة الثمن وإنتاج الهيدروجين الالكتروليتي ، ولا يزال التسويق بعيد المنال. ومع ذلك ، بالمقارنة مع وقود الطائرات التقليدي ، فإنه يتمتع بأعلى كفاءة في خفض الانبعاثات وإمكانات هائلة. إذا تم تعزيز السياسات لاحقًا ، فسيصبح هذا الطريق التكنولوجي الأكثر أهمية على المدى المتوسط والطويل.

باختصار ، لا يزال إنتاج وقود الطيران المستدام محدودًا ، ولا يمكن ضمان أن المستخدمين النهائيين سيتمكنون دائمًا من الحصول على مواد من خلال شبكة سلسلة التوريد الحالية.

إمكانية إنتاج وقود الطيران المستدام (ساف) في الصين وعملية التطوير

الصين لديها إمدادات وفيرة من وقود الطيران المستدام (مواد خام) ، ولكن هناك حاجة إلى حلول مبتكرة لإنشاء العمليات التكنولوجية وتوسيع القدرة الإنتاجية.

في عام 1967 ، تضاعف الإنتاج العالمي إلى ما يقرب من مليون لتر (بالطن) ، مع تزايد سريع في الإعلانات عن مشاريع منتجي السف المحتملين. عمالقة الصناعة المحلية والدولية الرائدة مثل Honeywell ، ExxonMobil ، Shell ، Zhuangxin Wanfeng ، Sinopec ، TotalEnergies ، BP ، Neste ، KBR ، Chevron ، Topsoe ، والطاقة العالمية تضع نفسها بشكل استراتيجي على طول سلسلة التوريد العالمية.

في 14 سبتمبر ، وقعت شركة استثمار الطاقة الصينية (CEIC) و Airbus مذكرة تفاهم للتعاون في سلسلة صناعة وقود الطيران المستدام (SAF) وإمدادات الطاقة المتجددة ، من بين المجالات الأخرى ، للمساهمة بشكل مشترك في التنمية المستدامة لصناعة الطيران. وفقًا لمزيج الوقود ، سيتعاون الطرفان في مجال التقنيات الجديدة لإنتاج الوقود وإنتاج وإصدار الشهادات والترويج عبر السلسلة بأكملها لبناء سلسلة صناعة وقود SAF تلبي المعايير الدولية. تعمل بثبات ولديها قدرات تنمية مستدامة.

وفقًا للبيانات ، بعد ما يقرب من عام من التطوير والتخطيط الصناعي ، تبلغ سعة المشروع المقاس المخطط/قيد الإنشاء حاليًا في الصين حوالي مليون طن سنويًا.

الخلاصة:

الصين لديها المواد الخام الوفيرة المتاحة لوقود الطيران المستدام (ساف) ، مما يوفر إمكانات هائلة للتنمية المستدامة في مجال السلام. مع النمو المستمر في الطلب على المنتجات السفية ، تتسارع عملية التسويق ، مما يدفع التطوير المستمر للتقنيات المختلفة على طول سلسلة الصناعة. دودجن مستعدة للعمل جنبا إلى جنب مع شركاء التكنولوجيا ذات الصلة لتعزيز تطوير صناعة السف.