منشأة الوقود الإلكتروني الألمانية DLR بطاقة 2500 طن/عام ستدخل الخدمة في 2027 باستخدام تقنية G2L™

أخبار ar.wedoany.com، تم اختيار تقنية G2L™، التي طورتها شركتا ساسول (Sasol) وتوبسو (Topsoe) بشكل مشترك، لاستخدامها في منصة تكنولوجيا تحويل الكهرباء إلى وقود سائل (TPP) التابعة لمركز الطيران والفضاء الألماني (DLR) في منطقة لوينا. ومن المتوقع أن تصبح هذه المنصة أكبر منشأة بحثية وتجريبية للوقود الإلكتروني في أوروبا، بطاقة إنتاجية تبلغ 2500 طن سنويًا.

يحظى الوقود الإلكتروني، وخاصة وقود الطيران المستدام المنتج عبر تحويل الكهرباء إلى سائل (e-SAF)، باهتمام واسع النطاق. ورغم وجود تقنيات الإنتاج، إلا أن التوسع على نطاق واسع لا يزال يواجه عقبات. ويتمثل جوهر التغلب على هذه المشكلات في اختيار مسار الإنتاج. تجمع تقنية G2L™ بين تخليق فيشر-تروبش من ساسول وتفاعل تحويل غاز الماء العكسي المُسخَّن كهربائيًا (eREACT™) من توبسو، وتتضمن أيضًا إعادة تدوير الهيدروكربونات الخفيفة ووحدة ترقية المنتج، مما يُظهر آفاقًا واعدة.

إن إنتاج الهيدروكربونات السائلة من الكهرباء وثاني أكسيد الكربون هو بطبيعته عملية كثيفة الاستهلاك للطاقة، حيث يشكل إنتاج الهيدروجين بالتحليل الكهربائي أكثر من نصف التكلفة الإجمالية لوقود e-SAF. لذلك، تُعد كفاءة الطاقة مؤشرًا حاسمًا للجدوى الاقتصادية. تعالج تقنية G2L™ هذه المشكلة باستخدام eREACT، حيث يحل المفاعل المُسخَّن كهربائيًا محل الاحتراق لتوفير الطاقة اللازمة لإنتاج غاز التخليق. يلغي هذا الأسلوب احتراق الهيدروجين، مع تحسين كفاءة استخدام الهيدروجين والكهرباء في الوقت نفسه. على أساس التشغيل لمرة واحدة (مرور واحد)، يكون أداء G2L™ مشابهًا لمسارات SAF الأخرى مثل تحويل الميثانول إلى وقود طائرات. وعند إدخال التدوير المتكامل، تصبح مزاياها أكثر وضوحًا، لتصبح الخيار الأعلى كفاءة في استخدام الطاقة والهيدروجين، وقادرة على إنتاج SAF بأقل تكلفة، دون إنتاج منتجات ثقيلة منخفضة القيمة.

من السمات البارزة لتقنية G2L™ سهولة إعادة تدوير الهيدروكربونات الخفيفة مثل النافثا (البنزين الخفيف) مرة أخرى إلى العملية. في أنظمة التشغيل لمرة واحدة القياسية، يتم فصل هذه المنتجات الثانوية وبيعها، مما يقلل من إنتاجية الكيروسين. باستخدام G2L™، يتم إعادة دمج الغازات الخفيفة العادمة مع مدخلات ثاني أكسيد الكربون والهيدروجين الجديدة لتحويلها إلى وقود طائرات إضافي. يرفع هذا التدوير إنتاجية الكيروسين إلى 100% من ناتج المنتج، مع الحفاظ على كفاءة كربون تتجاوز 95%. كما يقلل من احتياجات الهيدروجين والكهرباء؛ فمجرد تدوير النافثا يقلل استهلاك الكهرباء بنحو 15% مقارنة بالتشغيل لمرة واحدة. في المجالات التي تهيمن فيها تكلفة المحلل الكهربائي وأسعار الكهرباء على الجدوى الاقتصادية، تكون هذه التوفيرات ذات أهمية كبيرة.

يعزز مفهوم G2L™ الكفاءة بشكل أكبر من خلال دمج التحليل الكهربائي عالي الحرارة. تخليق فيشر-تروبش هو عملية شديدة الطرد للحرارة، وتنتج بخارًا مناسبًا لدرجة حرارة عمل خلايا التحليل الكهربائي للأكسيد الصلب (SOEC). من خلال إدخال الحرارة المهدورة إلى المحلل الكهربائي، يقلل النظام من الطاقة الكهربائية الخارجية اللازمة لإنتاج الهيدروجين. عند دمج SOEC مع تدوير النافثا، يمكن تقليل الطلب على الكهرباء بنسبة تصل إلى الثلث مقارنة بالتحليل الكهربائي القلوي التقليدي. يحول هذا التكامل الحرارة المهدورة الحتمية للعملية إلى مورد قيم، وهو نهج عملي يجمع بين الديناميكا الحرارية وخفض التكاليف.

يبرز اختيار تقنية G2L™ لمنصة TPP التابعة لـ DLR إمكاناتها كمسار للجيل التالي من الوقود الإلكتروني. تمول وزارة النقل الاتحادية الألمانية منصة TPP بمبلغ 130 مليون يورو، وتغطي سلسلة القيمة بأكملها بدءًا من الهيدروجين وثاني أكسيد الكربون وفقًا لتوجيه RED II وحتى وقود e-SAF المعتمد. الهدف الأساسي للمنصة هو تقليل مخاطر مسار تحويل الكهرباء إلى سائل (PtL)، ودعم التوسع الصناعي، وجمع الخبرات التطبيقية. يجري حاليًا بناء هذه المنشأة التجريبية، ومن المقرر أن تبدأ التشغيل في الربع الرابع من عام 2027. هذا العام، وقعت ساسول وتوبسو اتفاقيات تعاون مع DLR ومجموعة غريسمان (Griesemann Gruppe) لدعم بناء وتشغيل وأنشطة البحث والتطوير لهذه المنشأة. يأتي هذا التطور بناءً على اختيار توبسو وساسول في عام 2024 لتزويد منصة TPP بتقنية الوقود الإلكتروني G2L™.