احتجاز الكربون عبر القنوات الدقيقة على متن السفن: الإبحار نحو محيط أزرق جديد في مجال الشحن الخالي من الكربون

يشهد قطاع الشحن البحري العالمي تسارعاً في تحوله نحو الاستدامة البيئية. تمثل انبعاثات الكربون البحرية حوالي 3% من إجمالي الانبعاثات العالمية، مما يُشكل ضغطاً هائلاً لخفض الانبعاثات. تبرز تقنية احتجاز الكربون على متن السفن، ولا سيما تقنية القنوات الدقيقة، كحلٍّ رئيسي. فهي تقنية صغيرة الحجم وقابلة للتعديل، ما يجعلها مثالية للمساحات المحدودة في السفن. تقود شركة هانغتشو شينشي لتكنولوجيا ترشيد الطاقة المحدودة هذا الابتكار، فاتحةً آفاقاً جديدة للشحن البحري الخالي من الكربون.

محركات السياسة: اللوائح التنظيمية تُسرّع عملية إزالة الكربون من القطاع البحري

تساهم السياسات في خفض انبعاثات الشحن. وتؤدي القواعد الوطنية والدولية والإقليمية إلى ضغوط إضافية، مما يجبر على إجراء تحسينات.

المستوى الوطني

تستهدف الصين بلوغ ذروة انبعاثات الكربون بحلول عام 2030 وتحقيق الحياد الكربوني بحلول عام 2060. وتصدر الشحنات أكثر من مليار طن سنوياً، لتصل إلى ذروتها عند 1.45 مليار طن بحلول عام 2030.

المستوى الدولي

المنظمة البحرية الدولية تسعى للوصول إلى صافي انبعاثات صفرية بحلول عام 2050 تقريباً. أهداف عام 2030: خفض كثافة الكربون بنسبة 40%، وخفض إجمالي الانبعاثات بنسبة 20%.

المستوى الإقليمي

يطالب الاتفاق الأخضر للاتحاد الأوروبي بربط السفن بشبكة خالية من الانبعاثات بحلول عام 2030. وينضم قطاع الشحن إلى نظام الاتحاد الأوروبي لتجارة الانبعاثات، مما يؤدي إلى تحديد التكاليف.

التأثيرات قصيرة المدى

تُشكّل مؤشرات كفاءة الطاقة (EEDI) ومؤشرات أداء الطاقة (EEXI) ومؤشرات جودة الهواء (CII) التابعة للمنظمة البحرية الدولية حلقةً مغلقة. وتؤدي التصنيفات المنخفضة إلى إجراءات تصحيحية. ويُضيف نظام الاتحاد الأوروبي لتجارة الانبعاثات (EU ETS) اعتبارًا من عام 2024 حوالي 1.4 مليون يورو لكل سفينة سنويًا. ويبحث مالكو السفن عن خيارات فعّالة لاحتجاز الكربون وتخزينه في قطاع النقل البحري.

المشهد السوقي: الأسطول الحالي تحت ضغط شديد

تواجه السفن القديمة ثغرات كبيرة في الامتثال للمعايير.

• تم تسليم 64% من الطاقة الإنتاجية قبل عام 2015، وهي تفتقر إلى التصاميم الموفرة للطاقة.
• متوسط العمر 13.6 سنة؛ 60% منهم فوق سن 10 سنوات.

يؤدي تسعير الكربون إلى عكس المعادلة الاقتصادية. تزيد ناقلات النفط العملاقة القديمة (التي بُنيت عام 2000) من التكاليف السنوية بنحو 2.8 مليون دولار. بينما تخفض السفن الصديقة للبيئة الجديدة الانبعاثات بنسبة تتراوح بين 20 و33%.

يشهد سوق احتجاز الكربون وتخزينه على متن السفن ازدهاراً ملحوظاً. وتبلغ تكلفة إزالة الكربون بالكامل ما بين تريليون و1.9 تريليون دولار. وتصل حصة احتجاز الكربون وتخزينه (10%) إلى مئات المليارات من الدولارات. ويُعدّ هذا مكملاً حيوياً في المرحلة الانتقالية بين عامي 2025 و2040.

مسارات التكنولوجيا: مفاعل القنوات الدقيقة يقود عملية احتجاز الكربون واستخدامه وتخزينه في البيئة البحرية

خيارات التقاط الغازات بعد الاحتراق:

( خيارات التقاط ما بعد الاحتراق )

مفاعل القنوات الدقيقة يكسر الاختناقات. مصنوع من الأمينات، ويستخدم لحام الانتشار الفراغي. يدمج المفاعل والمبادل الحراري. يقلل الحجم بنسبة 80%. تلامس الغاز والسائل في أجزاء من الثانية، ومقاوم للاهتزاز.

فوائد الربط الانتشارية:

• قوة 95% من قوة المادة الأساسية.
• بدون مواد مالئة، تآكل يمكن التحكم فيه.
• لا توجد منطقة متأثرة بالحرارة، والإجهاد ضئيل.

مقارنة (البرج التقليدي مقابل السرير الدوار مقابل القناة الدقيقة):

( مقارنة (البرج التقليدي مقابل السرير الدوار مقابل قناة شين الدقيقة) )

الحالة التجارية (25500 م³/ساعة غازات المداخن): تكلفة القناة الدقيقة 5 ملايين دولار، حجم 1/10، بدء وإيقاف سريع، مقاومة للتأرجح.

المؤشرات الرئيسية:

• معدل الالتقاط ≥90%، ويلبي هدف المنظمة البحرية الدولية لعام 2040 البالغ 65%.
• انخفاض الضغط ≤50 كيلو باسكال، طاقة منخفضة.
• توفر السفينة التي تبلغ سعتها 2999 حاوية نمطية ما بين 1.5 و3 ملايين يورو سنوياً، مع فترة استرداد تتراوح بين 2 و3 سنوات.

نظرة مستقبلية: استراتيجية من ثلاث خطوات لبناء النظام البيئي

خطة التعاون المفتوح لشركة شينشي:

1. 2026: أول عرض تجريبي في عرض البحر، شهادة AIP.
2. 2027-2028: 5-10 عروض توضيحية لأنواع متعددة من السفن.
3. ما بعد عام 2028: مبيعات الوحدات النمطية العالمية + العمليات المشتركة.

التعاون المفتوح في مجال المفاعلات، والمواد الماصة، والتكامل، والمراقبة. تقاسم المخاطر، واغتنام فرص الشحن الأخضر.

إنّ تقنية احتجاز الكربون عبر القنوات الدقيقة على متن السفن ليست مجرد ابتكار، بل توفر حلولاً فعّالة واقتصادية في ظلّ خفض انبعاثات غازات الاحتباس الحراري وفقاً لمعايير المنظمة البحرية الدولية وفرض ضريبة الكربون على الشحن البحري. وبذلك، يصبح الشحن البحري الخالي من الكربون في متناول اليد.