كيف يتحول الصرف الصحي إلى وقود طيران مستدام عبر تقنية Firefly Green Fuels
هل يمكن للنفايات التي تُصرف في ملايين المراحيض يوميًا أن تصبح وقود الطائرات الذي يخفض انبعاثات الطيران التجاري بأكثر من 90%؟
مصدر الصورة:
Firefly Green Fuels
القصة
وراء Firefly Green
Fuels
يمثل
الطيران نحو 2 إلى 3% من انبعاثات الكربون العالمية، وعلى عكس السيارات أو
القطارات، لا تستطيع الطائرات التحول بسهولة إلى البطاريات أو الطاقة الكهربائية.
يمر المسار الأكثر جدوى لإزالة الكربون في هذه الصناعة عبر وقود الطيران المستدام،
وهو بديل متوافق للكيروسين الأحفوري يعمل في محركات الطائرات الحالية دون تعديل.
المشكلة هي العرض. يعتمد إنتاج وقود الطيران المستدام الحالي بشكل كبير على مواد
خام مثل زيت الطهي المستخدم والمحاصيل الزراعية، وكلاهما يواجه حدود توفر وينافس
إنتاج الغذاء. تسعى Firefly
Green Fuels، وهي
شركة مقرها بريستول أسسها جيمس هايغيت، وراء مادة خام مختلفة تمامًا: الصرف الصحي.
تحوّل
عملية Firefly، المسماة تحويل الحمأة إلى وقود طائرات،
حمأة الصرف الصحي المعالجة إلى وقود طائرات متوافق. يملك هايغيت أكثر من عقدين من
الخبرة في صناعة الوقود الحيوي، إذ أسس شركة Green Fuels Limited التي زودت معدات إنتاج الوقود الحيوي لأكثر
من 80 دولة. وحصل على وسام OBE لخدماته في مجال الوقود منخفض الكربون. شارك
في تأسيس Firefly الدكتور بول هيلديتش، خريج كامبريدج وحامل
دكتوراه في الكيمياء الحيوية، الذي يوفر التوجيه الاستراتيجي. تعمل الشركة من Temple Studios في بريستول وتطور حاليًا أول منشأة إنتاج
تجارية في موقع بهارويتش في إسيكس.
كيف يُصنع وقود الطيران المستدام من الصرف الصحي
تبدأ
عملية التحويل بالإسالة الحرارية المائية، وهي تقنية تستخدم الحرارة والضغط والماء
لتفكيك الكتلة الحيوية الرطبة إلى نفط حيوي خام. حمأة الصرف الصحي رطبة بطبيعتها،
وهو ما يُعد عادة عيبًا في إنتاج الطاقة لأن معظم العمليات تتطلب تجفيف المادة
أولًا. لكن في الإسالة الحرارية المائية، يكون الماء جزءًا من التفاعل وليس
عائقًا. وهذا يجعل الصرف الصحي مادة خام فعالة تقنيًا لهذه التقنية تحديدًا. دخلت Firefly في شراكة مع Altaca Energy لمرحلة الإسالة الحرارية المائية من
العملية.
بمجرد
إنتاج النفط الحيوي الخام، تتم ترقيته إلى وقود طيران مستدام من خلال عمليات
معالجة هيدروجينية خاصة مشتقة من تكرير وقود الطائرات التقليدي. الوقود الناتج هو
بديل متوافق، مما يعني أنه يمكن مزجه أو استبداله بالكيروسين الأحفوري في محركات
الطائرات الحالية دون أي تعديلات على الطائرة أو بنية التزود بالوقود. وقد أكدت
اختبارات مستقلة أجراها المركز الألماني للفضاء وجامعة ولاية واشنطن أن الكيروسين
الحيوي من Firefly يُظهر توقيعًا كيميائيًا شبه مطابق لوقود
الطيران القياسي. تنتج العملية أيضًا الفحم الحيوي كمنتج ثانوي، يمكن استخدامه
لعزل الكربون في البناء أو كمحسّن للتربة في الزراعة.
استكشاف الفوائد العملية لاستخدام وقود Firefly المستدام
الميزة
المركزية للصرف الصحي كمادة خام هي وفرته وقابليته للتنبؤ. على عكس زيت الطهي
المستخدم المحدود العرض والمتزايد التكلفة، أو المحاصيل التي تتطلب أراضي وتنافس
إنتاج الغذاء، فإن الصرف الصحي تيار نفايات مستمر يولّده كل تجمع بشري على الكوكب.
لا يحتاج إلى زراعة أو حصاد أو جمع من المطاعم. يصل إلى محطات المعالجة باستمرار،
بأحجام تتناسب طرديًا مع عدد السكان.
وفقًا
لـ Firefly، يحقق وقود الطيران المستدام من الصرف الصحي
خفضًا يتجاوز 90% في الكربون مقارنة بوقود الطائرات الأحفوري عبر دورة حياته
الكاملة. يوفر نهج الأولوية للمادة الخام أيضًا تعرضًا أقل لتقلبات أسعار الوقود
لأن حمأة الصرف الصحي منتج نفايات تحتاج محطات المعالجة بالفعل للتخلص منه، وليست
سلعة تُتداول في الأسواق العالمية. هذا المزيج من خفض الكربون وموثوقية المادة
الخام واستقرار الأسعار هو ما تصفه Firefly
بأنه مسار للحفاظ على الطيران بأسعار معقولة مع تلبية متطلبات إزالة الكربون.
الشراكات والمسار نحو الإنتاج التجاري
أول
منشأة تجارية لـ Firefly قيد التطوير في هارويتش بإسيكس، في موقع
تملكه Haltermann Carless ويتضمن بنية تحتية حالية للتكرير. استخدام
موقع صناعي قائم يقلل وقت البناء والتكلفة والانبعاثات مقارنة ببناء مصنع جديد من
الصفر. صُممت المنشأة لإنتاج 100,000 طن من وقود الطيران المستدام سنويًا، بمواد
خام تزودها Anglian Water وشركات مياه بريطانية أخرى.
التزمت
Wizz Air باستثمار مباشر قدره 5 ملايين جنيه إسترليني
ووقعت اتفاقية شراء لمدة 15 عامًا لشراء ما يصل إلى 525,000 طن من الوقود
المستدام، بقيمة تقارب مليار دولار. تخطط شركة الطيران لتزويد عملياتها البريطانية
بوقود Firefly كجزء من خارطة طريقها نحو صافي انبعاثات
صفري. تُعد Boeing أيضًا شريكًا استراتيجيًا من خلال مبادرة Clear Sky التي حددت Firefly كأول مستفيد منها. يشمل الشركاء الإضافيون Petrofac للخدمات الهندسية وChevron Lummus Global لتقنية التكرير وCEPSA
وNeste وOMV وCleanJoule عبر مراحل مختلفة من سلسلة الإنتاج. كما
أعلنت الحكومة البريطانية عن استثمار بقيمة 43 مليون جنيه إسترليني لتسريع مشاريع
الطيران الأخضر.
أين يقع وقود الطيران المستدام من الصرف الصحي في مشهد وقود الطيران الأوسع
استهلكت
صناعة الطيران العالمية نحو 350 مليار لتر من وقود الطائرات سنويًا قبل الجائحة.
يمثل وقود الطيران المستدام حاليًا أقل من 1% من هذا الإجمالي. تُدخل حكومات حول
العالم تفويضات تلزم شركات الطيران بمزج نسب متزايدة من الوقود المستدام في
إمدادات وقودها خلال العقود المقبلة. حدد الاتحاد الأوروبي والمملكة المتحدة وعدة
ولايات قضائية أخرى أهداف مزج تصاعدية للوقود المستدام، مما يخلق طلبًا تنظيميًا
يتجاوز بكثير طاقة الإنتاج الحالية.
تعتمد
معظم مسارات الوقود المستدام المعتمدة حتى الآن على مواد خام ذات قيود معروفة في
العرض. يفتح وقود الطيران المستدام من الصرف الصحي مسارًا إضافيًا للمواد الخام لا
ينافس الغذاء أو الزراعة أو زيوت النفايات المحدودة. ما إذا كانت Firefly تستطيع توسيع نطاق عمليتها من أول منشأة
تجارية إلى شبكة عالمية من المصانع سيعتمد على تأمين اتفاقيات مواد خام مستمرة مع
شركات المياه، والحفاظ على جودة الوقود عند أحجام إنتاج أعلى، والتنقل عبر
الموافقات التنظيمية المطلوبة لكل مسار وقود مستدام جديد. صرّحت الشركة بأن منشآت
إضافية قيد التطوير عبر عدة مناطق جغرافية أخرى خارج المملكة المتحدة. إذا حققت
منشأة هارويتش أهدافها الإنتاجية، ستوفر واحدة من أولى العروض واسعة النطاق بأن
الصرف الصحي يمكن أن يكون مصدرًا قابلًا للتطبيق تجاريًا وقابلًا للتوسع عالميًا
لوقود الطيران.
لقد تجاوزت حدودك المجانية لمشاهدة المحتوى المميز لدينا
يرجى الاشتراك للحصول على وصول غير محدود إلى ابتكاراتنا.
Get The Latest In Innovation
Join Our Newsletter
Where bold ideas find bold readers.
