تخيل هذا: إنك تسترخي على متن رحلة تستمتع بوجبة لذيذة من المأكولات البحرية عندما يعلمك أحد أعضاء طاقم الطائرة أن السمك النضج الذي تستمتع به أنتج مع الوقود الحيوي الذي يغذي الرحلة. كم مرة كنت قد واجهت هذا الاختراق المبتكر؟
لم يعد مفهوم الوقود المستدام للوقود (SAF) ، الذي يساعد على مكافحة تغير المناخ عن طريق الحد من انبعاثات الكربون من قطاع الطيران وزيادة إنتاج الغذاء ، مجرد تطلعات نظرية.
نجحت الاتحاد للطيران في تشغيل أول رحلة تجارية في 15 يناير من هذا العام ، مدفوعة جزئيًا بالوقود الحيوي المنتج محليًا والمستخلص من النباتات التي تزرع في المياه المالحة.
على الرغم من أن حوالي 160،000 رحلة ركاب في جميع أنحاء العالم قد طارت على مزيج من وقود الطائرات النفاث المستدام والتقليدي منذ اعتماد الوقود الحيوي الأول للاستخدام التجاري في عام 2011 ، إلا أن رحلة الاتحاد للطيران ميزت نفسها في كونها الأولى في العالم التي يتم تشغيلها بواسطة الوقود الحيوي المنتجة في الصحراء ، باستخدام المياه المالحة.
مشروع نظام الطاقة والمياه الطموح (SEAS) في أبو ظبي لإنتاج وقود حيوي بديل إلى جانب المأكولات البحرية سيحقق فائدة عامة للاقتصاد والبيئة والأمن الغذائي.
ستؤثر دفعة قوية لقطاع الطيران بشكل إيجابي على اقتصاد دولة الإمارات العربية المتحدة ، حيث يعد الطيران أحد أكبر محركات الاقتصاد الإماراتي وستؤدي القيمة المضافة لهذا القطاع إلى تحقيق نمو ملموس.
ما هو مشروع البحار؟
يهدف نظام مياه البحر والزراعة (SEAS) إلى تعزيز الاقتصاد من خلال دعم نمو قطاعات متعددة في الإمارات ، مثل الطيران وتكرير النفط والزراعة وتربية الأحياء المائية.
بمبادرة من كونسورتيوم لأبحاث الطاقة الحيوية المستدامة (SBRC) ، تعمل على إنشاء صناعة زراعية جديدة تستخدم المياه المالحة والأراضي الصحراوية لزراعة المحاصيل النقدية المقاومة للأملاح المنتجة للوقود الحيوي في دولة الإمارات العربية المتحدة. كما أنه يدعم قطاع الاستزراع المائي المتنامي في الإمارات العربية المتحدة [الذي ينتج المأكولات البحرية] والذي يبلغ استثماره أكثر من 100 مليون درهم.
يعزز المشروع أيضًا صناعة النفط والغاز باستخدام البنية التحتية الحالية للتكرير لتوليد الوقود الحيوي [Synthetic Paraffinic Kerosene -SPK] من الزيت المستخرج من بذور نبات يسمى Salicornia.
SPK لا يحل محل وقود الطيران على الفور. بدلاً من ذلك ، فإنه يضيف قيمة إلى البنية التحتية للنفط والغاز وإنتاج وقود الطيران المستدام (SAF) للمستقبل.
كيف يعمل؟
يتضمن SEAS شيئين: إنتاج الأسماك والروبيان من خلال تربية الأحياء المائية والنباتات التي تسهم في البذور التي بدورها تساعد في توليد الوقود الحيوي.
تتحول النفايات الناتجة عن الأسماك والروبيان إلى سماد للنباتات وهذا هو الرابط الحاسم لمفهوم SEAS. يساهم إنتاج المأكولات البحرية أيضًا في تحقيق الأمن الغذائي لدولة الإمارات العربية المتحدة.
هذا النموذج التقني والاقتصادي المبتكر الذي يساعد على توليد إيرادات من مزرعة الاستزراع المائي يجعل المشروع قابلاً للتطبيق من الناحية التجارية.
يدار المرفق من قبل كونسورتيوم لأبحاث الطاقة الحيوية (SBRC) ، وهو كيان غير ربحي أنشأه معهد مصدر التابع لجامعة خليفة للعلوم والتكنولوجيا ، ومن المتوقع أن يصل حجمه إلى 200 هكتار في الانتقال نحو النطاق الكامل التنفيذ التجاري في السنوات القليلة المقبلة.
عندما زار فريق Gulf News المنشأة التجريبية مؤخرًا ، بدت قطعة صغيرة من الأرض في بيئة هادئة وهادئة. ولكن عندما أوضح المسؤولون أن التجربة يمكن أن تمكن الإمارات من تلبية جزء من الطلب العالمي على الوقود الحيوي ، أدركنا أن المزرعة الصغيرة تحمل حلمًا كبيرًا.
لقد تجولنا حول المكونات الثلاثة للمنشأة - أحواض الاستزراع المائي ، وحقول ساليكورنيا والأراضي الرطبة في غابات المانغروف - كما أوضح لنا مسؤول في مركز SBRC كيف تدعم الأسماك ونباتات الساليكورنيا وأشجار المانغروف بعضها البعض.
تم زرع الدفعة الأولى من نباتات Salicornia في عام 2016 في موقع SEAS التجريبي ، وكان هناك محصولان ناجحان حتى الآن.
الفوائد البيئية للوقود الحيوي لدولة الإمارات العربية المتحدة
يقلل الوقود الحيوي بشكل كبير من انبعاثات الكربون من قطاع الطيران ، مقارنة بالوقود النفاث التقليدي. ستساعد وقود الطيران المستدام (SAF) صناعة الطيران على تحقيق أهدافها في إطار خطة موازنة وخفض الكربون للطيران الدولي (CORSIA) ، التي تنفذها منظمة الطيران المدني الدولي (ICAO) والرابطة الدولية للنقل الجوي (IATA). يهدف هذا القطاع إلى الحد من نمو انبعاثات الكربون بحلول عام 2020 وخفض المستويات إلى نصف ما كانت عليه في عام 2005 بحلول عام 2050.
أمن غذائي
إن المأكولات البحرية التي ينتجها النظام الفرعي للاستزراع المائي في المشروع سوف تحقق فوائد للبيئة والأمن الغذائي ، بالإضافة إلى الاقتصاد. بما أن دولة الإمارات العربية المتحدة تستورد جزءًا كبيرًا من طعامها ، فإن محاولة إنتاج الطعام هنا ستقلل من الاعتماد على الواردات ، مما يعزز الأمن الغذائي.
إن زيادة الإنتاج التجاري للمأكولات البحرية سوف يقلل الضغط على الأرصدة السمكية المتضائلة. يعني المزيد من الإنتاج المحلي انخفاض واردات المأكولات البحرية من الخارج ، وهو ما يترجم إلى آثار أقدام كربونية منخفضة ناتجة عن النقل. إن البصمة الكربونية هي كمية ثاني أكسيد الكربون المنبعثة في الجو كنتيجة لأنشطة فرد معين أو منظمة أو مجتمع معين.
رحلة الوقود الحيوي
يبدأ العمل في منشأة مساحتها هكتاران في أبو ظبي ، وهي عبارة عن مصنع متسامح للأملاح يسمى Salicornia وأشجار المانغروف ، وهو أول نظام بيئي صحراوي في العالم مصمم لإنتاج الوقود والغذاء في المياه المالحة.
تنتمي نباتات السالكورنيا وأشجار المانغروف إلى مجموعة نباتات الهالوفيت. لديهم آلية وراثية لتحمل درجة عالية من الملوحة ، وبالتالي فهي مناسبة للنمو في أبو ظبي ، المروية بمياه البحر. يمكن زراعة السالكورنيا كمحصول نقدي لاستخراج الزيت من بذوره المنتجة للوقود الحيوي من بذوره. وأوضح الدكتور أليخاندرو ريوس ، مدير اتحاد الطاقة الحيوية المستدامة (SBRC) أن مرفق المشروع يحتوي على ثلاثة أنظمة فرعية - أحواض الاستزراع المائي ، وزراعة الهالوفيت (حقول زراعة نبات السالكورنيا) وزراعة الحلاوة الملحية (أراضي المانغروف الرطبة).
المرحلة الأولى
1. في المرفق ، تزرع أحواض الاستزراع المائي الأسماك والروبيان والإيرادات المتأتية من بيع المأكولات البحرية تجعل المشروع قابلاً للتطبيق من الناحية التجارية. يتم ضخ مياه البحر في أحواض الاستزراع المائي ، ثم تستمر المياه نفسها لري المكوّنين الآخرين للمرفق - حقول ساليكورنيا وأشجار المانغروف.
2. يتم بعد ذلك تحويل المياه العادمة من أحواض الاستزراع ، والتي تحتوي على تدفقات الأسماك ، لتسميد زراعة نبات الهالوفيت في الحقول التي تزرع نبات الساليكورنيا. ما هي نباتات الهالوفيت؟ إنها نوع من النباتات التي تزدهر في ظروف الصحراء ولا تحتاج إلى مياه عذبة أو أراض صالحة للزراعة لتنمو ، مما يجعل زراعتها قابلة للتطبيق في الإمارات العربية المتحدة. إنها تحمل البذور التي يتم حصادها ومعالجتها لتوليد زيت يتم تكريره بشكل إضافي لصنع مادة البارافين الكيروسين (SPK) ، الوقود الحيوي المخلوط مع وقود الطائرات النفاثة التقليدي لتشغيل الطائرات.
3 - تُروى أراضي المنغروف الرطبة أيضًا بمياه البحر العادمة نفسها من أحواض الاستزراع المائي التي خصبت حقول الساليكورنيا والتي تحولت بعد ذلك إلى غابات المانغروف المزروعة. تؤدي أشجار المانغروف وظيفتين حيويتين: فهي تمتص العناصر الغذائية من مياه الصرف الصحي [مياه البحر الأصلية] وكذلك ثاني أكسيد الكربون من الجو ، وبالتالي تعمل كمرفق تخزين قيمة للكربون. تمر المياه العادمة عبر المنغروف ، وفي هذه العملية يتم ترشيحها ومعالجتها بشكل طبيعي قبل تصريفها إلى البحر.
تمتص أشجار المانغروف ثاني أكسيد الكربون من الجو على نطاق واسع مما يساعد في موازنة الكربون ، وبالتالي دعم مبادرات صناعة الطيران في إزالة الكربون عن القطاع.
علاوة على ذلك ، يوفر كل هكتار من أشجار المانغروف حماية للنظام الإيكولوجي تبلغ قيمتها 13353 دولارًا سنويًا ، بما في ذلك 8966 دولارًا لحماية العواصف ، و 3،679 دولارًا لمكافحة التعرية ، و 708 دولارًا لصيانة المصايد ، وفقًا للخبراء.
النتيجة: تحقق هذه العملية بأكملها الهدف الثلاثي المتمثل في زراعة المأكولات البحرية ، وتخصيب النباتات الملحية ومساعدة تخزين الكربون على ثوران أشجار المانغروف أثناء معالجة مياه البحر مرة أخرى في مصدرها.
المرحلة الثانية
1. يمتلك المرفق التجريبي SBRC حوالي نصف هكتار من الأراضي المخصصة لنبات الساليكورنيا. "تحصل على حوالي طنين من البذور من البنطلون لكل هكتار وما بين 600 و 700 لتر من الزيت [المستخرج من البذور] لكل هكتار من الحصاد السنوي. قال الدكتور ريوس: "يمكنك الحصول على نصف كمية وقود الطائرات بعد التكرير".
2. تقوم شركة أدنوك للتكرير (وهي شركة تابعة لمجموعة أدنوك - شركة بترول أبوظبي الوطنية) بتكرير النفط في مركز أبحاثهم في أبوظبي ، مما يجعله وقودًا محليًا بالكامل. نظرًا لأن عملية تكرير هذا الزيت النباتي تشبه إلى حد كبير عملية النفط الخام التقليدية ، فإن الشركة تستخدم البنية التحتية الحالية لتكرير النفط دون أي تغيير كبير في عملياتها.
3. بعد تكرير زيت الساليكورنيا ، ما يخرج هو المنتج النهائي للوقود الحيوي المسمى Synthetic Paraffinic Kerosene (SPK). يتم مزج SPK مباشرة مع وقود الطائرات التقليدية بنسبة تصل إلى 50 في المائة ولا يتطلب أي تعديلات على الطائرات أو المحركات أو أنظمة توصيل الوقود بالمطار.
4. قدمت UOP-Honeywell ، العضو المؤسس لاتحاد أبحاث الطاقة الحيوية المستدامة (SBRC) ، تكنولوجيا الإيكوفينيك في عملية تكرير النفط. كما قدمت شركة أبو ظبي للزيوت النباتية (ADVOC) مساعدة أساسية في مراحل ما قبل المعالجة.
5. ساعدت خبرة وبنية أدنوك ريفينج في تلبية معايير صارمة لوقود الطائرات النفاثة. قدمت شركة Adnoc Distribution (فرع آخر لشركة Adnoc) مساهمة أساسية في المشروع من خلال مزج الوقود الحيوي وتوصيله إلى الطائرة.
المصدر: جلف