آینده متانول سبز

این اعلامیه مرسک بر وعده متانول سبز، ساده‌‌‌ترین الکل، متانول (CH۳OH) به عنوان کلیدی در کربن‌‌‌زدایی صنعت کشتیرانی، تاکید کرده است که بیش از ۹۰‌درصد کالاها را در سراسر جهان حمل می‌‌‌کند و تقریبا ۳‌درصد از انتشار دی اکسید کربن را تشکیل می‌‌‌دهد. متانول سبز به سرعت در حال تبدیل شدن به یک رقیب اصلی برای تلاش‌‌‌های جهانی کربن‌‌‌زدایی برای جایگزینی سوخت‌‌‌های فسیلی در صنایع مختلف است.

استفاده متانول از صنعتی به صنعت دیگر متفاوت است، با پتانسیل روشن به عنوان یک سوخت سبز در کشتیرانی، یک ماده شیمیایی سبز در صنعت و بیشتر تجربی، یک حامل هیدروژن سبز و بسیار کارآمد انتظار می‌‌‌رود تقاضا برای متانول از هم اکنون تا سال ۲۰۳۰ به سرعت رشد کند، با این حال منابع و اعتبار کربن متانول که برای استفاده در دنیای کم کربن برنامه‌ریزی شده، هنوز نهایی نشده است و تعدادی گزینه در حال بازی هستند. منابع تولید متانول را می‌توان از منابع مختلفی از جمله گاز طبیعی، زغال‌‌‌سنگ، زیست توده و برق تجدیدپذیر نام برد.

بیومتانول که با نام بیومتیل الکل نیز شناخته می‌شود، از زیست توده تولید می‌شود، در حالی که متانول الکترونیکی یا الکترو متیل الکل با استفاده از برق تجدیدپذیر تولید می‌شود. بیومتانول یک گزینه پایدار در نظر گرفته می‌شود زیرا از منابع تجدیدپذیر تولید می‌شود و ردپای کربن آن در مقایسه با متانول مشتق شده از سوخت فسیلی به میزان قابل‌توجهی کمتر است. با این حال، مواد اولیه ضایعات لازم برای تولید متانول در مقیاس بزرگ به آسانی در دسترس نیست یا سازماندهی نشده است و با روش‌‌‌هایی برای تبدیل کارآمد هنوز در مرحله تحقیق است. به این ترتیب، متانول الکترونیکی به عنوان پایدارترین گزینه در نظر گرفته می‌شود، زیرا با استفاده از برق تجدیدپذیر تولید می‌شود و ردپای کربن ناچیزی دارد. متانول الکترونیکی به دنبال ایجاد محصول سوخت با استفاده از فرآیندهای از پیش تعیین شده و بالغ با انرژی فراوان خورشیدی یا باد است. با این حال، یک مشکل در داستان متانول الکترونیکی وجود دارد. یعنی خوراک متانول در فرآیندهای طبیعی امروزی گاز طبیعی است.  به این ترتیب، وضعیت «کربن‌‌‌زدایی» آن تحت برچسب متانول الکترونیکی همچنان نیازمند دسترسی به محصولات نفت و گاز و به طور کلی صنعت سوخت فسیلی است. برای اینکه واقعا انتشار کربن ناچیز داشته باشیم، باید اثباتی مبنی بر تولید کربن‌‌‌زدایی شده از گاز سنتز وجود داشته باشد، که به خودی خود یک تعهد بزرگ در یک صنعت شیمیایی جداگانه است. علاوه بر این، احتمالا کسانی که متانول الکترونیکی را از مواد اولیه گاز طبیعی تولید می‌‌‌کنند، متهم به «کربن‌‌‌شویی» می‌‌‌شوند، حتی اگر تبدیل بخار آن گاز به متانول به طور کامل از طریق استفاده از انرژی‌‌‌های تجدیدپذیر کربن‌‌‌زدایی شود.

به این ترتیب، کربن‌‌‌زدایی کامل زنجیره تامین تولید متانول، احتمالا ترکیبی از دو ایده خواهد بود: افزایش اقتصاد محصولات بیومتان و بیوگاز، که سپس بخار به متانول و سایر محصولات سوخت مفید تبدیل می‌‌‌شوند. جایگزین مناسب دیگر، به طور کلی فرآیندهای شیمیایی جدید است، مانند اکسیداسیون مونوکسیدکربن در حضور یک کاتالیزور، اما این به زمان نیاز دارد تا به فاز صنعتی در مقیاس بزرگ بالغ شود.

با توجه به اینکه تقاضا برای متانول در چند سال آینده با توجه به ساخت کشتی‌‌‌های جدید که با سوخت متانول طراحی شده‌‌‌اند به سرعت افزایش می‌‌‌یابد، احتمالا به جای منتظر ماندن برای فرآیندهایی که اصلا نیازی به گاز سنتز ندارند، باید فرآیندهای موجود تولید متانول را کربن‌‌‌زدایی کرد. مروری بر تقاضا برای سوخت‌‌‌های کم کربن در کشتیرانی و اینکه چرا بیومتانول در تامین آن کلیدی است، به توضیح اهمیت مدیریت صحیح روش‌‌‌های جدید تولید متانول و درک یکپارچه از عرضه جهانی کمک می‌‌‌کند. تقاضا برای متانول در دریا، چند سال است که به عنوان سوخت دریایی، عمدتا در کاربردهای خاص مانند کشتی‌‌‌ها، کشتی‌‌‌های کروز و کشتی‌‌‌های کوچک‌تر استفاده می‌شود. متانول به عنوان یک انتخاب معقول برای کربن‌‌‌زدایی دیده می‌شود، زیرا به راحتی در دسترس است و می‌تواند از منابع مختلف تولید شود.

علاوه بر این، می‌توان آن را به راحتی حمل و نگهداری کرد و آن را به یک راه‌‌‌حل عملی برای شرکت‌های حمل‌ونقل تبدیل می‌‌‌کند. صنعت کشتیرانی برای کاهش انتشار گازهای گلخانه‌‌‌ای و بهبود ردپای زیست محیطی خود تحت فشار است. در پاسخ به این، بسیاری از شرکت‌های حمل‌‌‌ونقل در حال بررسی سوخت‌‌‌های جایگزین، متانول هستند، که به دلیل ردپای کربن کم و سازگاری با موتورهای موجود، راه‌‌‌حلی امیدوارکننده محسوب می‌شود. از سال ۲۰۲۰، تعداد تانکرهای شیمیایی و کشتی‌‌‌های حامل باری که برای کار با سوخت متانول سفارش داده شده‌‌‌اند، افزایش چشمگیری داشته است. این تنها مرسک نیست که روی متانول شرط‌‌‌بندی کرده است. در آوریل ۲۰۲۱، شرکت کشتیرانی نروژی Klaveness Combination Carriers اعلام کرد که دو ناو جدید ترکیبی با سوخت متانول را سفارش داده است، با گزینه‌‌‌ای برای دو کشتی دیگر. این کشتی‌‌‌ها قرار بود در سال ۲۰۲۳ تحویل داده شوند که اولین حامل‌‌‌های ترکیبی متانول در جهان خواهند بود.

افزایش تعداد سفارش‌‌‌ها برای کشتی‌‌‌های با سوخت متانول یک تحول مثبت برای تلاش‌‌‌های صنعت کشتیرانی برای کاهش انتشار گازهای گلخانه‌‌‌ای است. متانول در مقایسه با سوخت‌‌‌های سنتی دریایی، دارای ردپای کربن به میزان قابل‌توجه کمتری است و می‌توان آن را از منابع مختلفی از جمله زیست توده و برق تجدید‌پذیر تولید کرد. متانول همچنین می‌تواند به راحتی حمل‌‌‌ونقل و ذخیره شود و آن را به یک راه‌‌‌حل عملی برای شرکت‌های حمل‌ونقل تبدیل می‌‌‌کند. یکی از مزایای کلیدی متانول به عنوان سوخت دریایی، سازگاری آن با موتورهای موجود است. برخلاف برخی از سوخت‌‌‌های جایگزین دیگر مانند هیدروژن یا آمونیاک، متانول را می‌توان در موتورهای موجود بدون نیاز به تغییرات قابل‌توجه استفاده کرد. این آن را به یک راه‌حل عملی برای شرکت‌های حمل‌ونقلی تبدیل می‌‌‌کند که می‌‌‌خواهند امروز فعالیت‌‌‌های خود را کربن‌‌‌زدایی کنند. با وجود این، شدت CO۲ متانول به طور قابل‌توجهی کمتر از سوخت پناهگاه بدون زنجیره تامین کربن‌‌‌زدایی شده است. استفاده از متانول به عنوان سوخت دریایی پتانسیل کاهش چشمگیر انتشار گازهای گلخانه‌‌‌ای از صنعت کشتیرانی را دارد. بر اساس برآوردهای صنعت، استفاده از متانول به عنوان سوخت دریایی می‌تواند انتشار گازهای گلخانه‌‌‌ای را تا ۱۵‌درصد در مقایسه با سوخت‌‌‌های سنتی دریایی کاهش دهد. این کاهش قابل‌توجهی است و می‌تواند به صنعت کشتیرانی کمک کند تا به اهداف کاهش انتشار گازهای گلخانه‌‌‌ای دست یابد.

علاوه بر این، استفاده از متانول به عنوان سوخت دریایی می‌تواند به شرکت‌های کشتیرانی کمک کند تا از مقرراتی مانند مقررات سازمان بین‌المللی دریانوردی (IMO) در مورد انتشار گوگرد پیروی کنند. متانول در مقایسه با سوخت‌‌‌های دریایی سنتی دارای گوگرد کمتری است که آن را به گزینه‌‌‌ای جذاب برای شرکت‌های کشتیرانی تبدیل می‌‌‌کند که به دنبال رعایت این مقررات هستند. حل مشکل ذخیره هیدروژن یکی دیگر از مزایای متانول به عنوان سوخت دریایی است که می‌تواند به عنوان یک حامل هیدروژن عمل کند.

هیدروژن سبز به طور گسترده‌‌‌ای به عنوان یک سوخت جایگزین امیدوارکننده در نظر گرفته می‌شود که کلیدی برای آینده کم کربن خواهد بود. با این حال، یکی از بزرگ‌ترین چالش‌‌‌های مرتبط با هیدروژن ذخیره‌‌‌سازی است. هیدروژن چگالی انرژی پایینی دارد، به این معنی که برای ذخیره آن در کشتی‌‌‌ها به مخازن بزرگ نیاز دارد. این می‌تواند یک چالش مهم برای شرکت‌های حمل‌ونقل، به‌ویژه برای کسانی که کشتی‌‌‌های بزرگ‌تر را اداره می‌‌‌کنند، باشد. متانول می‌تواند این مشکل را با خدمت به عنوان یک حامل هیدروژن حل کند. متانول را می‌توان به راحتی با استفاده از یک ریفرمر در کشتی به هیدروژن تبدیل کرد. سپس هیدروژن را می‌توان در پیل سوختی برای تولید برق برای تامین انرژی کشتی استفاده کرد. این امر متانول را به گزینه‌‌‌ای جذاب برای شرکت‌های کشتیرانی تبدیل می‌‌‌کند که می‌‌‌خواهند از هیدروژن استفاده کنند، اما نگران مسائل ذخیره‌‌‌سازی هستند.

هشدار ذخیره‌‌‌سازی هیدروژن همچنین استدلال خوبی در مورد اینکه چرا سوخت‌‌‌های حاصل از منابع زیست توده (بیومتانول) کلید کربن‌‌‌زدایی مقرون‌‌‌به‌‌‌صرفه هستند، ارائه می‌‌‌دهد. اکثر شبکه‌‌‌ها دارای یکپارچگی کمی‌‌‌از منابع تجدیدپذیر هستند، با قطع برق یک مشکل ایجاد می‌شود. ظرفیت انرژی‌‌‌های تجدیدپذیر برای غلبه بر مساله متناوب باید تقریبا ۳ یا ۴ برابر تقاضای برق باشد و هزینه این ادغام در شبکه‌‌‌ها بسیار بالاست و در ایالات متحده حدود ۴.۵تریلیون دلار، در اتحادیه اروپا ۳.۶تریلیون دلار برآورد می‌شود. در هند افزایش هزینه الکتریسیته، هزینه خالص H۲ حاصل از الکترولیز آب را به حدود ۳.۵ دلار در کیلوگرم می‌‌‌رساند که با سوخت‌‌‌های موجود قابل رقابت نیست. این شامل هزینه ذخیره‌‌‌سازی نمی‌شود که یک چالش بزرگ در زنجیره تامین H۲ است.  در مقابل، بیومتانول به راحتی ذخیره می‌شود و می‌تواند به کاهش ۹۰ درصدی گازهای گلخانه‌ای در هر دو زنجیره تامین متانول و هیدروژن دست یابد و مهم‌تر از همه، امروز می‌تواند با فناوری‌‌‌های موجود، کارخانه‌‌‌های متانول و کشتی‌‌‌های سفارش داده شده، کار کند. از آنجا که متانول دارای شدت کربن پایینی است و پتانسیل آن را دارد که کربن خنثی باشد، بیومتانول یک گزینه مناسب و مقرون به‌صرفه برای ذخیره‌‌‌سازی هیدروژن، به‌ویژه از طریق دریاست. در نتیجه متانول یک انتخاب معقول برای سوخت دریایی کم کربن و یک حامل هیدروژن مقرون به صرفه است. این می‌تواند از منابع مختلفی از جمله منابع تجدیدپذیر تولید شود و در مقایسه با سوخت‌‌‌های دریایی سنتی، دارای ردپای کربن به میزان قابل‌توجهی کمتری است. متانول به راحتی در دسترس است و می‌توان آن را به راحتی حمل و نگهداری کرد و آن را به یک راه‌‌‌حل عملی برای شرکت‌های حمل‌‌‌ونقل تبدیل می‌‌‌کند.

علاوه بر این، متانول با موتورهای امروزی سازگار است، که آن را به یک راه‌‌‌حل عملی برای شرکت‌های کشتیرانی تبدیل می‌‌‌کند که می‌‌‌خواهند فعالیت‌‌‌های خود را کربن‌‌‌زدایی کنند. در نهایت، متانول می‌تواند مشکل ذخیره هیدروژن را با خدمت به عنوان یک حامل هیدروژن حل کند. کربن‌زدایی از زنجیره تامین کار ساده‌‌‌ای نخواهد بود، به‌ویژه با توجه به اینکه متانول امروزه با بخار از گاز طبیعی اصلاح می‌شود، به این ترتیب، به جای اینکه بیومتانول و متانول الکترونیکی به عنوان گزینه‌‌‌ها و فناوری‌‌‌های رقیب در نظر گرفته شوند، باید یک هم‌‌‌افزایی وجود داشته باشد که در آن گاز تجدیدپذیر از طریق اصلاح بخار، با انرژی فراوان خورشیدی و بادی، تبدیل شود. این تضمین می‌‌‌کند که همان‌طور که متانول یک راه‌‌‌حل حذفی است که با موتورهای موجود کار می‌‌‌کند، تولید متانول نیز می‌تواند از زیرساخت‌‌‌های شیمیایی موجود استفاده کند. به این دلایل، متانول یک سوخت جایگزین امیدوارکننده برای صنعت کشتیرانی است و احتمالا نقش مهمی ‌‌ در سال‌‌‌های آینده ایفا خواهد کرد.

پایان پیام/