شرايين المحيطات.. كل ما تحتاج معرفته عن وقود السفن ومستقبله الأخضر!

يعد قطاع وقود السفن من القطاعات المهمة والحيوية في الصناعة البحرية، ويعتبر الديزل البحري، وهو ما يعرف بالوقود الثقيل "HFO"، و الغاز الطبيعي المسال "LNG " من أشهر الأنواع المستخدمة.

و مصطلح وقود السفن مصطلح عام لأي وقود يُسلّم إلى سفن جميع الدول المشاركة في الملاحة الدولية، تستخدمه شركات الشحن لتزويد أسطولها البحري بالوقود لتشغيل محركاتها، وذلك بسكب المنتج في خزان الشحنة، وهو مزيج من النفط الخام والوقود المتبقي.

يُقدر حجم سوق وقود السفن بـ 198.07 مليار دولار أمريكي في عام 2024، ومن المتوقع أن يصل إلى 226.52 مليار دولار أمريكي بحلول عام 2029، بمعدل نمو سنوي مركب قدره 2.72% خلال الفترة المتوقعة (2024-2029).

لكن المخاوف البيئية واللوائح الصارمة المتعلقة بالانبعاثات الناتجة عن الصناعة البحرية دفعت إلى الحد من استخدام وقود السفن الثقيل، وخاصة زيت الوقود عالي الكبريت، والتحول إلى الوقود البديل.

تطور السوق العالمي لتزويد السفن بالغاز الطبيعي المسال على مدار العقد الماضي، مدفوعًا بالطلب على الطاقة النظيفة، وقدرته على تقليل انبعاثات الغازات الدفيئة، حيث يوفر الغاز الطبيعي المسال مزايا هائلة، خاصة للسفن، ومن المتوقع أن يظل الوقود التقليدي المعتمد على النفط هو خيار الوقود الأساسي لمعظم السفن على المدى المتوسط، في حين من المرجح أن يصبح الغاز الطبيعي المسال خيارًا شائعًا على المدى الطويل وكان انخفاض أسعار الغاز الطبيعي في عام 2014 بمثابة بداية توسيع الفرص لمثل هذه السفن.

إن تحويل السفن العاملة الحالية إلى سفن تعمل بالغاز الطبيعي المسال أمر مكلف للغاية، وبالتالي، فهي ليست مجدية اقتصادياً، ومع ذلك، من المتوقع أن تكون التكلفة التشغيلية للسفن التي تعمل بالغاز الطبيعي المسال هي الأقل بين جميع بدائل الوقود، بمجرد أن تصبح لوائح الانبعاثات الجديدة قابلة للتطبيق، علاوة على ذلك، يعد التحول التدريجي إلى الغاز الطبيعي المسال للدفع أكثر فائدة، مقارنة بالطرق التقليدية لتزويد السفن بالوقود الثقيل، وزيت الغاز البحري، وزيت الديزل البحري، وما إلى ذلك. ويعمل الدفع المعتمد على الغاز الطبيعي المسال على تقليل البصمة الكربونية بشكل كبير ويزيد من القدرة التشغيلية للسفينة وفق databridgemarketresearch.

يُعد زيت الوقود الثقيل الأكثر استخداماً في السفن الكبيرة، خاصة سفن الشحن في أعماق البحار، نظراً لكونه اقتصادياً، ويُنتج هذا الوقود من بقايا النفط الخام بعد استخلاص المنتجات الأخف مثل البنزين والديزل، ذو لزوجة عالية ومحتوى كبريت مرتفع، ويخرج انبعاثات كبيرة.

وزيت الوقود الثقيل هو وقود متبقٍّ ناتج عن تقطير النفط الخام، يُستخدم لتوليد الحركة و/أو الحرارة اللتين تتميزان بلزوجة وكثافة عاليتين، يُستخدم زيت الوقود الثقيل بشكل رئيسي كوقود بحري.

تعتمد جودة الوقود المتبقي على جودة النفط الخام، ولتحقيق مواصفات ومستويات جودة مختلفة، يُمزج هذا الوقود المتبقي مع أنواع أخف مثل زيت الغاز البحري أو زيت الديزل البحري. تُعرف هذه الخلطات أيضاً باسم زيوت الوقود الوسيطة (IFO) أو زيت الديزل البحري. تُصنف وتُسمى وفقًا للزوجة.

تحتوي زيوت الوقود الثقيلة على نسب كبيرة من الجزيئات الثقيلة، مثل الهيدروكربونات طويلة السلسلة والعطريات ذات السلاسل الجانبية الطويلة المتفرعة.

من أهم ما يميز زيوت الوقود الثقيلة محتواها من أكاسيد الكبريت (SOx)، ووفقًا للمعيار ISO 8217، يجب ألا يتجاوز الحد الأقصى لمحتوى الكبريت فيها 3.5%.

زاد الإقبال على زيت الوقود منخفض الكبريت للغاية (VLSFO) نتيجة للوائح البيئية المتزايدة من قبل المنظمة البحرية الدولية (IMO)، وذلك نظراً لاحتوائه على نسبة كبريت أقل بكثير من زيت الوقود الثقيل، مما يقلل من الانبعاثات الضارة وفق nationalgrid.

يُطلق مصطلح "زيت الغاز البحري" (MGO) على أنواع الوقود البحري التي تتكون حصرياً من نواتج التقطير. ونواتج التقطير هي جميع مكونات النفط الخام التي تتبخر بالتقطير التجزيئي، ثم تُكثف من الطور الغازي إلى كسور سائلة، يتكون زيت الغاز البحري عادةً من مزيج من نواتج التقطير المختلفة، و يشبه زيت الغاز البحري وقود الديزل، ولكنه يتميز بكثافة أعلى. بخلاف زيت الوقود الثقيل (HFO) ، ولا يتطلب زيت الغاز البحري تسخينًا أثناء التخزين.

يتماشى استخدام الغاز الطبيعي المسال في السفن مع أهداف الوصول إلى صافي انبعاثات صفري والتحول التدريجي إلى الوقود البدي، وينتج الغاز الطبيعي المسال بتحويل الغاز الطبيعي إلى حالة سائلة، بتبريده إلى -161 درجة مئوية (-259 فهرنهايت). تُخفَّض هذه العملية حجمه إلى 1/600 من حجمه الأصلي غير المُسال، وإلى نصف وزن الماء.

وينتج الغاز الطبيعي المسال 40% أقل من ثاني أكسيد الكربون (CO2 ) مقارنة بالفحم و30% أقل من النفط 1 ، مما يجعله أنظف أنواع الوقود الأحفوري، فهو ينبعث منه كميات أقل بكثير من السخام والغبار والجسيمات مقارنة بالفحم/النفط، كما ينتج كميات ضئيلة من ثاني أكسيد الكبريت والزئبق وغيرها من المركبات التي تعتبر ضارة بالغلاف الجوي للأرض.

الغاز الطبيعي المسال شفاف، عديم اللون والرائحة، ويتكون عادةً من 85-95% ميثان، وهو يحتوي على نسبة كربون أقل من أنواع الوقود الأحفوري الأخرى. قد يحتوي على كميات قليلة من الإيثان والبروبان والبيوتان والنيتروجين؛ ويختلف تركيبه الدقيق باختلاف مصدره وطريقة معالجته.

الميثانول والأمونيا والهيدروجين والوقود الحيوي، بدأت تظهر كحلول مستقبلية لتقليل الانبعاثات إلى الصفر إلى جانب الغاز الطبيعي كوقود أخضر.