أساسيات الوقود الحيوي

أساسيات الوقود الحيوي

الوقود الحيوي-الذي يشمل الوقود الصلب أو السائل أو الغازي المشتق من الكتلة الحيوية-يعمل كبدائل متجددة للبنزين والديزل المعتمدين على النفط-. تشمل الكتلة الحيوية المواد العضوية (النباتات والحيوانات والكائنات الحية الدقيقة) التي يتم توليدها عن طريق عملية التمثيل الضوئي. تشمل أنواع الوقود الحيوي الرئيسية ما يلي:

الإيثانول: الوقود الحيوي الأكثر استخداماً، ويتم إنتاجه من مواد نباتية. ممزوج بالبنزين (على سبيل المثال، E10، E15)، فإنه يعزز تصنيفات الأوكتان ويقلل من انبعاثات أول أكسيد الكربون/الضباب الدخاني.

وقود الديزل الحيوي: سائل حرق-نظيف مشتق من الزيوت النباتية، أو الدهون الحيوانية، أو شحوم الطبخ المعاد تدويرها. فهو يمتزج بسلاسة مع الديزل البترولي (على سبيل المثال، B20، B100) وهو قابل للتحلل الحيوي. تهيمن المواد الأولية غير الزراعية على الإنتاج في الولايات المتحدة وأوروبا.

وقود الطيران المستدام (SAF): وقود متجدد معتمد بكثافة طاقة تطابق وقود الطائرات التقليدي. وهو متوافق مع الطائرات/البنية التحتية الحالية، فهو يتيح تقليل الكربون خلال دورة الحياة من خلال احتجاز الكربون أثناء زراعة المواد الأولية.

النقل البري: اعتماد الوقود الحيوي

في عام 2023، تجاوز استهلاك الطاقة العالمي في مجال النقل البري 2.2 مليار طن من مكافئ النفط، بزيادة 3.2% على أساس سنوي-على-عام. استحوذ الوقود البديل (الوقود الحيوي، وغاز البترول المسال، والكهرباء) على حصة قدرها 3.2% (200 مليون طن نفط)، مع سيطرة الوقود الحيوي على حصة 3.2% (200 مليون طن نفط مكافئ)، مع هيمنة الوقود الحيوي على107 مليون طن(53% من البدائل، 4.8% من إجمالي وقود النقل).

الانهيار الإقليمي:

الأمريكتين:

أمريكا اللاتينية: Highest blend rate (>حصة الطاقة 11%)، يتصدرها خليط البنزين من الإيثانول بنسبة 40% في البرازيل.

أمريكا الشمالية: معدل مزج 10.4%؛ ارتفع الاستهلاك بنسبة 15%+ على أساس سنوي ليصل إلى 44 مليون طن نفطي.

أوروبا: معدل مزج 5.7%؛ الطلب مستقر عند 17 مليون طن نفطي (2023).

آسيا: ارتفاع معدل المزيج بشكل مطرد إلى 2.7% (2023)؛ وقفز الاستهلاك بنسبة 21%+ ليصل إلى 18 مليون طن نفطي.

ديناميات السوق:

الإيثانول: بلغ الاستهلاك العالمي 56.7 مليون طن نفطي (2023)، بزيادة 8% على أساس سنوي. توفر الولايات المتحدة والبرازيل 82% من الإنتاج العالمي، في حين شهدت منطقة آسيا-المحيط الهادئ نموًا بنسبة 17%+ (الهند +27%).

وقود الديزل الحيوي: انتعش الطلب إلى 50 مليون طن نفطي (2023)، بزيادة 22%. آسيا-تتصدر منطقة المحيط الهادئ الإنتاج (22.7 مليون طن نفط مكافئ)، وتتوافق أمريكا الشمالية مع استهلاك الاتحاد الأوروبي (15 مليون طن نفط مكافئ). تهيمن الولايات المتحدة على إنتاج الزيوت النباتية المعالجة بالهيدروجين (حصة عالمية تبلغ 60%).

توقعات 2030

ومن المتوقع أن يصل الاستهلاك العالمي للوقود الحيوي إلى مستويات مرتفعة، مدفوعة بسياسات المناخ224 مليون طن سنوياً بحلول عام 2030، مع توريد الإيثانول 149 مليون طن. يمكن أن تصل قيمة الصناعة280 مليار دولار، مدعومًا بتكلفة الإنتاج-المحسنة.

U.S.: من المتوقع أن يظل المستهلك الأول (77 مليون طن).

الاتحاد الأوروبي: وقود الديزل الحيوي يفوق استخدام الإيثانول.

وجهات نظر الخبراء

يانغ تشن (باحث أول، معهد سينوبك لبحوث الاقتصاد والتنمية)

*"في ظل استراتيجية "الكربون المزدوج" التي تنتهجها الصين، يستعد الوقود الحيوي لتحقيق نمو تاريخي من خلال دعم السياسات والابتكار التكنولوجي وتطوير السوق. وتتوسع المشاريع التجريبية في مجال الطيران (SAF) والشحن (تزويد الميثانول الأخضر بالوقود). تقود شركة سينوبك البحث والتطوير والتوحيد القياسي، وتشغل محطات وقود الديزل الحيوي 250+ B5 وتضع معايير وطنية للوقود الحيوي البحري وحساب الكربون في SAF."*

وانغ لينغ (نائب مدير معهد سينوبك لأبحاث معالجة البترول)

"تشمل طرق إنتاج SAF العالمية ما يلي:

HEFA (إسترات وأحماض دهنية معالجة مائيًا): التكنولوجيا الناضجة؛ انخفاض الاستثمار شارك في-إنتاج وقود الديزل الحيوي.

تغويز الكتلة الحيوية + فيشر-تروبش (G+FT): منتصف-التنمية؛ كفاءة عالية ولكنها مكلفة. يحتاج إلى تحسينات الاستقرار.

الكحول-إلى-Jet (AtJ): تحويل الإيثانول-إلى-الوقود؛ يفتقر إلى الانتشار الصيني.

الطاقة-إلى-السائل (PtL): يستخدم ثاني أكسيد الكربون + الهيدروجين الأخضر؛ يتطلب خفض التكاليف."*

هوانغ آيبين (نائب مدير شركة سينوبك تشنهاي للتكرير)

"إن تسويق القوات المسلحة السودانية في الصين يواجه عقبات:

فجوات السياسات: لا توجد تفويضات مقابل هدف الاتحاد الأوروبي البالغ 2% من القوات المسلحة السودانية (2025).

تكاليف عالية: جمع المواد الخام (نفايات الزيوت) مجزأ؛ تكاليف الإنتاج هي 3-4× وقود الطائرات التقليدي. تتضمن الحلول شبكات إعادة التدوير التي تقودها الدولة-، واتحادات الصناعة لتقاسم المخاطر-، والخدمات اللوجستية المحسنة لـ SAF."*

لمحة سريعة عن الإنتاج العالمي (2023)

إجمالي الناتج: 960,000 برميل من مكافئ النفط يوميًا (boe/d) - بزيادة قدرها 80 ضعفًا منذ عام 2000.

القيمة السوقية للإيثانول: ~ 80 مليار دولار.

التحولات الإقليمية:

آسيا (الصين +15.3%/سنة؛ الهند +11.8%/سنة) تفوق النمو في الولايات المتحدة (<2%/yr).

تحتاج الهند إلى نمو الناتج بنسبة 22% (2019-2030) لتحقيق أهداف الاستدامة.

خاتمة

ينتقل الوقود الحيوي من المكملات الغذائية المتخصصة إلى ركائز تحول الطاقة. في حين لا يزال الإيثانول هو المهيمن، فإن وقود الديزل الحيوي وSAF يكتسبان أهمية استراتيجية. يعتمد النجاح على توافق السياسات، والتكلفة-التقنية التنافسية (على سبيل المثال، HEFA، وPTL)، وتكامل الاقتصاد الدائري. إن النهج المنهجي الذي تتبعه الصين- والذي يجمع بين المشاريع التجريبية والاستثمار في البحث والتطوير والمعايير-يضعها في موقع يتيح لها تسريع اعتماد الوقود الحيوي عالميًا.