مختبر البحوث المتخصص في الطاقة منخفضة الكربون المستخلصة من الفحم التابع لمجموعة شينآو: الشركات الخاصة تسعى لتحقيق اختراقات تقنية في مجال تحويل الفحم إلى غاز طبيعي

Thread Content

مختبر الطاقة المنخفضة الكربونية المستندة إلى الفحم التابع لمجموعة شينآو: الشركات الخاصة تسعى لتحقيق اختراقات تقنية في مجال تحويل الفحم إلى غاز طبيعي. المؤلف/المصدر: تاريخ النشر: 29-12-2016. عدد المرات التي تم فيها النقر على المقال: 14. من بين المؤسسات التي تدعم هذه المختبرات، هناك العديد من الشركات الخاصة المتميزة التي تشارك فيها. مجموعة شينآو واحدة منها. ووفقًا للمعلومات المتوفرة، فإن **مختبر الطاقة منخفضة الكربون المستخلصة من الفحم التابع للشركة** (يُشار إليه فيما يلي باسم “مختبر سينوا”)، أصبح في يناير 2010 أحد **مختبرات الشركات ذات الأولوية** التي وافقت عليها وزارة العلوم والتكنولوجيا، وفي مايو من العام التالي تم منحه الشهادة الرسمية. يركز هذا المختبر على تطوير تقنيات إنتاج الغاز من الفحم. ووفقًا لزهو زينتشي، مدير مختبر شينآو، فإن بلادنا تمتلك احتياطيات كبيرة من الفحم، حيث يشكل استهلاكه أكثر من 60% من إجمالي الاستهلاك، لكن ذلك يسبب مشاكل بيئية وإيكولوجية خطيرة مثل التلوث الهوائي وتأثير الاحتباس الحراري. نظراً لعوامل مثل الموارد المتاحة، والاعتماد على مسارات معينة، وأمن الطاقة، يصبح الاستخدام النظيف للفحم خياراً لا مفر منه. والغاز الطبيعي نظيف نسبيًا، ولا شك أنه يلبي احتياجات المجتمع بشكل أفضل. “تعتبر المختبرات، كمنصات للبحث والتطوير تركز على الشركات كجهات رئيسية في الابتكار، مختصة في تطوير التقنيات المتعلقة بأنظمة الطاقة الحديثة وعرض نماذج تطبيقية لها، وهي تولي اهتمامًا أكبر من المؤسسات الأكاديمية لحل المشكلات العملية في الصناعة وقيمتها الاجتماعية والاقتصادية. بالنسبة له، فإن البحث والتطوير في حد ذاتهما ليسا الهدف، بل اكتشاف وتنمية صناعات جديدة. ”قال. تواجه التنمية الصناعية صعوبات؛ ففي سياق تعزيز التحول الطاقي ومكافحة تلوث الهواء، يُعتبر الغاز الطبيعي عنصرًا مهمًا، ومن المتوقع أن يصل نسبة استهلاكه إلى 10% بحلول عام 2020. لكن في بلادنا، يواجه تطور الغاز الطبيعي عقبات كثيرة، ولا يزال هناك بعض العوامل المؤسسية غير المؤكدة التي تؤثر على الطلب عليه. أشار تقرير “توقعات الطاقة في الصين لعام 2030” الصادر عن جمعية الطاقة الصينية هذا العام إلى أن تطور صناعة الغاز الطبيعي يواجه ثلاثة عوامل غير مؤكدة، ومن بينها تغييرات في هيكل النمو الاقتصادي، بالإضافة إلى ضعف الطلب في السوق ； ارتفع مستوى الاعتماد على الخارج بسرعة، وتراجع التفوق السعري بشكل واضح ； تأخر تطوير مرافق التخزين والنقل، ويواجه بناء شبكات الأنابيب قيودًا نظامية. لكن رغم ذلك، لا تزال مجموعة “شينآو”، التي بدأت أعمالها في مجال الغاز الطبيعي عبر الأنابيب في المدن، تركز على تطوير تقنيات إنتاج الغاز من الفحم. تعمل الشركة منذ عام 2006 على تطوير طرق لاستخدام الفحم بطريقة نظيفة وفعالة، وقد مر عشر سنوات حتى الآن. لكن صناعة الغاز المُنتج من الفحم تواجه العديد من المشاكل. أحد هذه الإجراءات هو أن لجنة التنمية والإصلاح أصدرت في يونيو 2010 «إشعارًا بشأن تنظيم تطوير صناعة الغاز المُنتج من الفحم»، وقد نقلت سلطة الموافقة على مشاريع إنتاج الغاز من الفحم إلى المستوى الحكومي العلوي. وفي يوليو من العام الماضي، أصدرت **هيئة الطاقة «إرشادات بشأن تنظيم أعمال تطوير الوقود المصنوع من الفحم» (مسودة ثانية لجمع الملاحظات)، مطالبةً بـ«التصرف وفقًا للإمكانيات المتاحة، والالتزام بأصعب معايير حماية البيئة، وتحقيق كفاءة استخدام الطاقة، والتخطيط العلمي، والاعتماد على الابتكار المستقل». وراء ذلك، تواجه مشاريع إنتاج الغاز من الفحم في الداخل مشاكل مثل التقلبات في الإنتاج وانخفاض الكفاءة والتلوث البيئي وارتفاع استهلاك المياه، مما جعلها محل جدل. أما في الخارج، فعلى الرغم من أن الأبحاث الأساسية حول تحويل الفحم إلى غاز بدأت مبكرًا، إلا أنه لم يتم تطوير هذه التقنية على نطاق صناعي. وفي هذا الصدد، قال لي كه تشونغ، المدير العام لمركز تقنيات تحويل الغاز في شركة “شينآو للتكنولوجيا المحدودة” (المشار إليها فيما يلي باسم “شينآو للتكنولوجيا”)، إن شركة شينآو تعمل على تطوير تقنيات جديدة لتحويل الغاز، وذلك بهدف حل المشاكل التي تنشأ عن التقنيات القديمة المستخدمة في هذا المجال. على سبيل المثال، في تقنية فرن روتشي، لم يتم تطوير هذه التقنية في البداية من أجل إنتاج الغاز الطبيعي، بل كان الغاز الطبيعي مجرد أحد منتجاتها. هذه الخصائص التقنية تجعل هذه التكنولوجيا متخلفة في إنتاج الغاز الطبيعي. من الناحية النظرية، تبلغ الكفاءة الحرارية لفرن لوتزي حوالي 60%، بينما يمكن أن تصل الكفاءة الحرارية للغازة التحويل إلى 72%، ويمكن أن تصل إلى 79.6% في حالة الغازة التحويل المهدرجة. كما أوضح وانغ يوسو، رئيس مجلس إدارة مجموعة شينآو، أن التقنيات السائدة حاليًا لتحويل الفحم إلى غاز، تم تصميمها في البداية بهدف إنتاج منتجات كيميائية مثل الأمونيا المركبة والميثانول المصنوع من الفحم، ويجب خلال عملية التحويل تجنب إنتاج غاز الميثان قدر الإمكان. عند استخدامه في إنتاج الطاقة، مثل تحويل الفحم إلى غاز، فإنه رغم “التجارب” التي أُجريت وتطور العملية مع مرور الوقت، إلا أنه لا يمكن تغيير الخصائص الأساسية لهذه العملية، وهي انخفاض كفاءة تحويل الطاقة واستهلاك كميات كبيرة من الموارد. جميع تقنيات غازة الفحم السائدة هذه هي تقنيات طورتها الدول الأجنبية في وقت مبكر، حيث لم تكن المشاكل البيئية بارزة آنذاك، ولذلك لم يتم الاهتمام كثيرًا بمتطلبات الحماية البيئية أثناء تطويرها. ومع تزايد وضوح الضغوط البيئية، بدأت العيوب الكامنة في هذه التقنيات القديمة تظهر تدريجياً. يعتقد لي كه تشونغ أن **عدم تشجيع استخدام الفحم في إنتاج الغاز الطبيعي يعود إلى عدم وجود تقنيات جيدة لذلك.** بمجرد نجاح تجربة التقنية الجيدة في التطبيق، واستيفائها لمتطلبات كفاءة تحويل الطاقة والحماية البيئية والجدوى الاقتصادية، **سيتم دعمها**. تحقيق اختراق في مشروع تحويل الفحم إلى غاز عبر الهيدروجين: استنادًا إلى خصائص الفحم المحلي، ومع أخذ كميات التخزين والموقع الجغرافي وموارد المياه والموارد المناخية في الاعتبار، اختار مختبر سينوا أربع تقنيات لتحويل الفحم إلى غاز، بهدف حل مشكلة تحويل الفحم العادي إلى غاز عبر استخدام الهيدروجين ； استغلال الليجنيت باستخدام تقنية التحلل الغازي الحفزي ； التبخير فوق الحرجي، لحل مشكلة ارتفاع نسبة الماء في الفحم ； يحول عملية التحويل تحت الأرض الفحم الذي لا يمكن استخراجه تقنيًا إلى غاز مُصنع للاستخدام. قال تشو زينتشي: "بعد هذه الإنجازات التقنية، يمكن القول إنها شملت تقريبًا جميع أنواع الفحم والمناطق في بلادنا". ” وأوضح لي كه تشونغ أن هذه التقنيات مخصصة لإنتاج الميثان، والمنتج المستهدف واضح للغاية، كما يتم إنتاج منتجات ثانوية مثل الهيدروكربونات العطرية أثناء عملية الإنتاج. على سبيل المثال، في مجال التحويل بالهيدروجين، ومنذ بدء التنفيذ في مارس 2012، تم تحقيق اختراقات مهمة خلال ثلاث سنوات، من خلال الأبحاث المخبرية الأولية والتجارب على نطاق صغير، بالإضافة إلى تجارب على نطاق متوسط بسعة 10 أطنان في اليوم. في الآونة الأخيرة، أعلنت شركة “شينآو تكنولوجي” أيضًا عن تحقيق اختراق كبير في مشروع تحويل الفحم إلى غاز طبيعي، وهو جزء من مشروع “البحث في التقنيات الرئيسية لتحويل الفحم إلى غاز طبيعي” ضمن برنامج “863”. حيث تم قبول جهاز التجربة الذي يستطيع معالجة 50 طنًا في اليوم. وفي الوقت نفسه، ووفقًا لما ذكره تشو زينتشي، فإن المختبر يركز من ناحية على عملية تحويل الغاز إلى مواد خام كيميائية، ويسلك مسار التطوير التقني الذي يبدأ من الطاقة وصولاً إلى المواد الكيميائية الخام ثم إلى المواد الكربونية عالية الأداء. كما يستخدم الطحالب الدقيقة في تطبيقات تخزين الكربون على نطاق صناعي، بالإضافة إلى استخلاص النيتروجين والفوسفور من المياه الملوثة. وقد تم تطوير تقنيات لإنتاج الطاقة من الطحالب الدقيقة والعديد من المنتجات الثانوية، مما يشكل حلًا شاملاً لاستغلال الموارد بطريقة منخفضة الكربون. في رأي تشو زينتشي، يعكس ذلك الاختلاف في نقاط الاهتمام بين مختبرات الشركات والمعاهد البحثية. “نحن لا نركز فقط على المبادئ، بل أيضًا على جدوى التطبيق، بالإضافة إلى الجوانب الهندسية والتكاليف واستهلاك المياه والانبعاثات، وذلك بهدف تطبيق التكنولوجيا في المجتمع بشكل شامل. ” ووفقًا للمعلومات المتوفرة، فقد حصل المختبر منذ حصوله على الموافقة على استثمارات بحثية بلغت قيمتها 650 مليون يوان من الشركة الأم. من بينها، بلغت الاستثمارات في المختبرات في عام 2015 أكثر من 100 مليون يوان، وهو ما يمثل 3.5% من إيرادات المبيعات.