يعد التحول في مجال الطاقة أمرًا أساسيًا لضمان تسريع القطاعات الأكثر تلويثًا في العالم – الصناعة الثقيلة والنقل – في اعتماد الطاقة الخضراء. ومع ذلك، فإن تبني مستقبل متعدد الوقود لا يشمل مجرد مصادر طاقة جديدة؛ فهو يتطلب أيضًا بنية تحتية رقمية ومادية مرنة لتمكين إنتاج وتوزيع الطاقة المستدامة.
يلعب النقل عن طريق البر والبحر والجو دورًا رئيسيًا في الاقتصاد العالمي ولكنه يظل يعتمد على محركات الاحتراق الداخلي الملوثة (ICEs)، مما يجعله مساهمًا رئيسيًا في تغير المناخ. يعد هذا القطاع مسؤولاً حاليًا عن حوالي 30٪ من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون العالمية في البلدان المتقدمة وحوالي 23٪ فيما يتعلق بإجمالي انبعاثات الكربون الناجمة عن الإنسان على مستوى العالم.
ومن أجل الوصول إلى صافي الصفر بحلول عام 2050، على النحو المبين في اتفاقية باريس ، يجب أن تنخفض انبعاثات الكربون الناتجة عن وسائل النقل بأكثر من 3٪ سنويا حتى عام 2030 ، وفقا لوكالة الطاقة الدولية (IEA). ولكن كيف يتم تحقيق ذلك؟
تعتمد التجارة العالمية المستدامة على نظام النقل البيئي الذي يعمل على كهربة واعتماد أنواع الوقود الجديدة مثل الهيدروجين والأمونيا والميثانول والوقود الحيوي ووقود الطيران المستدام. ومع ذلك، فإن توريدها سيتطلب قدرات توزيع مختلفة في مواقع مختلفة إلى حد كبير عما هو متاح حاليًا من حيث البنية التحتية الثقيلة لزيت الوقود.
لذلك، في حين أن هناك ممرات شحن خضراء ناشئة للنقل بالشاحنات والشحن في جميع أنحاء العالم، فإننا بحاجة إلى اتباع نهج أكثر شمولية وتماسكًا عندما يتعلق الأمر بتطوير هذه البيئات متعددة الوسائط، وتحديدًا فيما يتعلق بالسياسات والاستثمارات المطلوبة لتمكين التكنولوجيا الرقمية والمادية. البنية التحتية، من أجل الوصول إلى صافي الصفر.
ببساطة، لا يتعلق الأمر بأنواع الوقود نفسها فحسب، بل بكيفية التغلب على تحديات إنتاجها وإتاحتها للشبكة الأوسع أيضًا.
التحول الأخضر أكثر من مجرد الوقود
فالهيدروجين، على سبيل المثال، هو العنصر الأكثر وفرة في الكون، وهو غني بالطاقة ومنخفض التلوث – مما يجعله وقودًا صديقًا للبيئة مرغوبًا فيه. لكن إنتاجها وانبعاثاتها وتخزينها يختلف باختلاف الأنواع، وهذا بدوره يؤثر على استدامته.
الهيدروجين الرمادي هو الأكثر شيوعًا، ولكن يتم إنتاجه من الغاز الطبيعي من خلال إعادة تشكيل غاز الميثان بالبخار، وهي عملية تنبعث منها كميات كبيرة من ثاني أكسيد الكربون. وعلى العكس من ذلك، يعتبر الهيدروجين الأخضر هو الأكثر استدامة لأنه يتم استخلاصه من خلال التحليل الكهربائي للمياه باستخدام مصادر الطاقة المتجددة مثل الرياح أو الطاقة الشمسية، مما يجعله أكثر تكلفة من الوقود التقليدي.
بالإضافة إلى ذلك، يتميز الهيدروجين أيضًا بكثافته المنخفضة، مما يعني أنه يحتاج إلى بنية تحتية متخصصة، بما في ذلك أنظمة النقل ومرافق التخزين لضمان توصيله بشكل آمن وموثوق إلى محطات الوقود – مما يؤثر أيضًا على استدامة سلسلة القيمة الخاصة به.
وتواجه أنواع الوقود الأخرى الأكثر ملاءمة للمناخ تحديات مماثلة. يمكن إنتاج الميثانول الأخضر من مصادر منخفضة الكربون، وتقليل انبعاثات ثاني أكسيد الكربون واستخدامه كمادة أولية بالإضافة إلى وقود وسائل النقل. ومع ذلك، فهو أيضًا باهظ الثمن وقابل للاشتعال ويحتاج إلى ضعف حجم خزان الوقود مقارنة بما يعادله من النفط.
وفي الوقت نفسه، يمكن إنتاج الأمونيا الخضراء باستخدام الهيدروجين منخفض الكربون مثل الهيدروجين الأخضر ليتحد مع النيتروجين، مما يدفع الاهتمام المتزايد به كوقود مستدام. على الرغم من أن تكاليف الإنتاج لا تزال مرتفعة نسبيًا، فمن المحتمل أيضًا أن يكون تخزينها ونقلها أرخص من الهيدروجين – مما يعني أن الأمونيا يمكن أن تكون مفيدة أيضًا كحامل للهيدروجين .
للوقود الحيوي أيضًا فوائده وسلبياته. وهو نوع من الوقود المتجدد مشتق من مواد ميكروبية أو نباتية أو حيوانية، وأحد إيجابياته الرئيسية هو أنه يمكن أن يكون سائلاً أو غازيًا أو صلبًا – مما يجعله حلاً جيدًا ومنخفض الكربون لإزالة الكربون من الشاحنات الثقيلة والسفن والطائرات في العالم، طويل الأمد، ومع ذلك، تشير تقديرات وكالة الطاقة الدولية إلى أن إنتاج الوقود الحيوي يحتاج إلى نمو متوسط بنسبة 11% سنويًا عن المستويات الحالية لتحقيق أهداف صافي الصفر لعام 2050.
وفي حين أن الغاز الطبيعي المسال، أو LNG، لا يزال وقودًا أحفوريًا – وإن كان أنظف لأنه ينتج كربونًا أقل بنسبة 40٪ من الفحم – فإنه يعتبر بالفعل على نطاق واسع وقودًا انتقاليًا رئيسيًا بفضل كفاءته وأدائه العالي – مما يساهم بشكل إيجابي لنقل خفض الانبعاثات.
بالإضافة إلى التحديات التي يفرضها الوقود الجديد والصديق للبيئة، فإن كهربة وسائل النقل والعمليات الصناعية تتطلب أيضًا حلولاً عندما يتعلق الأمر بإنتاج وتوزيع وتخزين الكهرباء.
وتشير تقديرات وكالة الطاقة الدولية إلى أن حصة الكهرباء في إجمالي استهلاك الطاقة النهائي المتعلق بالنقل سترتفع إلى 7.6% في عام 2030 ، ارتفاعًا من 1.4% في عام 2022، في ظل سيناريو الصفر الصافي بحلول عام 2050. وفي الوقت نفسه، سيرتفع استخدام الكهرباء في الصناعة من 22.6% إلى 29.9% خلال نفس الفترة. هذه زيادة كبيرة في الطلب على الطاقة.
بناء بنية تحتية مناسبة للمستقبل للوقود الأخضر
وبالتالي فإن الوصول إلى صافي الصفر سوف يتطلب استثمارات كبيرة ليس فقط في البحث والتطوير في مجال الوقود النظيف ذاته، بل وأيضاً في الشبكة والبنية التحتية لتمكين وتوسيع نطاق توزيعه واستخدامه.
تعد الموانئ – التي تربط النقل البري والبحري والجوي في كثير من الأحيان – بوابات للتجارة المحلية والعالمية، في حين أن التجمعات الصناعية الراسية في الموانئ عبارة عن أنظمة بيئية متعددة الوسائط ومتعددة الوقود.
وتشهد الأخيرة تغيرات كبيرة فيما يتعلق بتحولات الطاقة والنقل، والتحول الصناعي، حيث تواصل الموانئ توسيع نطاق خدماتها. على هذا النحو، ستكون التجمعات الصناعية الراسية في الموانئ حاسمة في إنشاء وقود للوقود عديم الانبعاثات.
وفي الوقت نفسه، يشهد الطلب الدولي على الوقود المنخفض الكربون والوقود الأخضر ــ جنبا إلى جنب مع كهربة العمليات الصناعية ووسائل النقل ــ نموا سريعا. وبالمثل، فإن حجم الهيدروجين والأمونيا الذي يتحرك عبر الموانئ كبضائع وكوقود للشاحنات وتزويد السفن بالوقود البحري، لديه القدرة على الزيادة بشكل كبير .
لذلك، بينما تعمل قطاعات الصناعة الثقيلة والنقل على تحقيق أهداف الانبعاثات العالمية، فإن هذا يمثل فرصًا فريدة للأنظمة البيئية للموانئ والتجمعات الصناعية الراسية في الموانئ، جنبًا إلى جنب مع الصناعات المجاورة، لتعزيز التجارة واستخدام الوقود منخفض الكربون مثل الأمونيا، وتسريع هذه التجمعات الصناعية نحو صافي الصفر.
العمل من أجل مستقبل متعدد الوقود
وفي حين أنه لا يزال هناك الكثير من العمل الذي يتعين القيام به، هناك بالفعل العديد من الجهود الجارية والتي تحرز تقدمًا جيدًا نحو إيجاد حلول مناسبة للمستقبل للتحول الأخضر.
يمتلك ميناء أنتويرب-بروج بالفعل مجموعة من أنواع الوقود الصديق للبيئة مثل الهيدروجين والأمونيا والميثان والميثانول المتاحة لتزويد السفن بالوقود، بالإضافة إلى مجموعة من أنواع الوقود الحيوي والتقليدي. كما أن لديها القدرة على تخزين الوقود المحايد للمناخ لاستخدامه داخل مجموعتها الصناعية وتوزيعه على المناطق النائية.
في الآونة الأخيرة، أكملت أول سفينة حاويات كبيرة تعمل بالميثانول في العالم، Ane Maersk، أول عملية تخزين لها في المياه الأوروبية في الميناء، حيث قامت بتخزين 4300 طن من الميثانول الأخضر و1375 طنًا من وقود الديزل الحيوي (B100) أثناء إقامتها في الميناء – بمناسبة علامة فارقة مهمة نحو أن تصبح أنتويرب-بروج ميناءً متعدد الوقود.
تعمل شركة Maritime & Port of Singapore (MPA) أيضًا على أن تصبح ميناءً متعدد الوقود، وقد أصدرت تعبيرات عن الاهتمام بالأمونيا والميثانول خلال العام الماضي. تعمل الحكومة السنغافورية أيضًا مع الصناعة لدعم رقمنة وثائق سلسلة التوريد لتزويد السفن بالوقود، وكذلك لتزويد السفن بالميثانول والأمونيا.
ولا يقتصر الأمر على الشحن فقط. إن النقل بالشاحنات هو العمود الفقري للتجارة العالمية – حيث يتم نقل كل سلعة متداولة عن طريق البر في مرحلة ما – لذا فإن البنية التحتية للشحن، خاصة عندما تكون هناك حاجة للشحن السريع، تتطلب اتصالات شبكة كبيرة وقدرة صافية.
تعمل شركة سكانيا السويدية المصنعة للمركبات الثقيلة مع الحكومة الفيدرالية الألمانية وشركاء الصناعة على اختبار أنظمة الطرق المكهربة ، حيث يمكن للشاحنات المجهزة بالبانتوغراف شحن بطارياتها من خطوط سلسال أعلاه أثناء القيادة على امتدادات من الطريق السريع.
يعتبر الطيران منارة ممتازة عندما يتعلق الأمر بالعمل على معالجة رقمنة النقل وإزالة الكربون بشكل شامل. في حين أن النقل البحري والبري قطاعان مجزأان للغاية، فإن النقل الجوي هو صناعة ناشئة نسبيًا تطورت إلى حد كبير بشكل متزامن، مما يعني أنها طورت بنية تحتية ومعايير ولوائح متوافقة عالميًا، مع اتباع نهج “شبكة” متطور، وبالنظر إلى المستقبل، ينبغي لنا أن نتساءل، ما الذي يمكن أن نتعلمه من هذا النموذج؟
التعاون في البنية التحتية للشبكات
وكما هو موضح أعلاه، فإن تطوير البنية التحتية الشبكية – الرقمية والمادية على حد سواء – للمجموعات الصناعية الراسية على الموانئ سيكون ضروريا لانتقال قطاعي الطاقة والنقل.
إن النجاح في تحقيق الأهداف التي حددتها البلدان والشركات على حد سواء سوف يتطلب بذل جهود تعاونية حقيقية بين أصحاب المصلحة. وبينما نتجه بسرعة نحو المواعيد النهائية لصافي الصفر، لن يكون من الممكن ببساطة بناء مرافق للتزود بالوقود والتخزين والتوزيع لجميع أنواع الوقود الجديدة في كل ميناء و/أو مركز لوجستي.
سيكون التماسك العالمي والإقليمي، الذي تكمله زيادة الشفافية والتعاون والابتكار، أمرًا ضروريًا لتسريع توسيع نطاق شبكات إمدادات الوقود المتعددة التي تخدم التجارة المستدامة والمرنة.
ويتعين على الحكومات والجهات التنظيمية أن تشارك بنشاط. يمكن أن تعني العمليات التنظيمية الحالية أن توفير القدرة على التزود بالوقود في محطات الموانئ/المطارات، أو في الواقع بالنسبة لحل الشبكة الأرضية، يمكن أن يستغرق ما بين ستة إلى 12 عامًا. وسيكون ضمان تسريع الامتثال التنظيمي، وليس إبطاله، أمرا ضروريا إذا أردنا تلبية الطموحات التي حددتها البلدان والشركات.
ولن نتمكن من النجاح في بناء حلول الشبكات الخضراء العالمية لتحقيق صافي الانبعاثات الصفرية إلا من خلال العمل معًا عبر قطاعات النقل والطاقة واتخاذ نهج متماسك لإنشاء بنية تحتية للطاقة مناسبة للمستقبل.
