فيديو ما هو الوقود الإلكتروني؟

ما هو الوقود الإلكتروني؟

• الوقود الإلكتروني، وهو اختصار للوقود الكهربائي، هو فئة من الوقود الاصطناعي المصمم للاستخدام في المركبات ذات محركات الاحتراق التقليدية
• وعلى عكس البنزين والديزل التقليديين، اللذين ينشأن من البترول، يتم إنشاء الوقود الإلكتروني الاصطناعي بشكل مصطنع باستخدام مصادر متجددة .
• من المهم التمييز بين الوقود الإلكتروني والوقود الاصطناعي الآخر مثل الإيثانول والديزل الحيوي.
• يستخدم الإيثانول، المشتق من المواد النباتية، في المقام الأول كمادة مضافة للبنزين لزيادة الأوكتان وتقليل انبعاثات أول أكسيد الكربون
• من ناحية أخرى، يتم إنتاج الديزل الحيوي من الزيوت النباتية والدهون الحيوانية. في المقابل، يتم توليد الوقود الإلكتروني باستخدام الكهرباء لدمج الهيدروجين وثاني أكسيد الكربون (CO2).

كيف يتم إنتاج الوقود الإلكتروني؟

يعتمد إنتاج الوقود الإلكتروني على ما إذا كان المنتج النهائي المطلوب في شكل غازي أو سائل:

• الوقود الغازي الإلكتروني:
  • يشمل الوقود الغازي الإلكتروني الهيدروجين المتجدد والميثان الإلكتروني، وكلاهما يمكن تحويلهما لاحقًا إلى سائل لإنتاج الهيدروجين السائل (H2) والغاز إلى سوائل (e-GNL) على التوالي.
• الوقود الإلكتروني السائل:
  • الوقود الإلكتروني السائل، مثل الميثانول الإلكتروني والنفط الخام الاصطناعي، بمثابة مواد أولية للكيروسين الإلكتروني والديزل الإلكتروني.
• شكل الغاز أو السائل:
  • يمكن إنتاج الأمونيا الاصطناعية إما في شكل غازي أو سائل.

تختلف عملية إنتاج الوقود الإلكتروني حسب الشكل المطلوب وتُستخدم عمليتان أساسيتان:

• تحويل الطاقة إلى غاز وتحويل الطاقة إلى سائل.
• وتتضمن هذه العمليات عادةً مرحلتين إلى ثلاث مراحل.
  • في البداية، يتم إنتاج الهيدروجين (H2) من خلال التحليل الكهربائي للماء باستخدام الكهرباء المتجددة.
  • ثم يتم دمج هذا الهيدروجين مع جزيء آخر، مثل ثاني أكسيد الكربون (CO2) للحصول على الوقود الإلكتروني الخام والميثان/الميثانول الصناعي، أو النيتروجين (N2) للحصول على الأمونيا الصناعية.
  • ويتطلب النفط الخام الصناعي تكريرًا إضافيًا، على غرار النفط الأحفوري، لإنتاج الكيروسين أو الديزل الصناعي.
  • يتم تصنيف الميثان الإلكتروني والميثانول الإلكتروني والديزل الإلكتروني والكيروسين الإلكتروني على أنها هيدروكربونات صناعية، مما يستلزم تضمين ثاني أكسيد الكربون في عمليات إنتاجها.
  • يمكن الحصول على ثاني أكسيد الكربون مباشرة من الغلاف الجوي أو الحصول عليه من المنشآت الصناعية التي تستخدم الوقود الأحفوري .
  • يؤثر اختيار مصدر ثاني أكسيد الكربون على الفوائد البيئية وتكلفة الإنتاج وتحليل دورة حياة الوقود الصناعي.
• هناك طريقة بديلة لإنتاج النفط الخام الاصطناعي وهي التحليل الكهربائي المشترك بالماء وثاني أكسيد الكربون عند درجات حرارة عالية
  • وهي عملية أقصر تقضي على الحاجة إلى إدخال الهيدروجين المتجدد في البداية.
  • وفي حين تعمل هذه التقنية على تعزيز الإنتاجية وتقليل تكاليف الاستثمار، إلا أنها أقل نضجًا
  • حيث تختار معظم مشاريع الإنتاج الأولية إنتاج الهيدروجين عبر التحليل الكهربائي منخفض الحرارة في مرحلتها الأولى.

ما هي إيجابيات وسلبيات الوقود الإلكتروني؟

إيجابيات الوقود الإلكتروني:

• التوافق مع المركبات الحالية:
  • يمكن للوقود الإلكتروني تشغيل السيارات القياسية والشاحنات الصغيرة ومركبات نقل البضائع الثقيلة (HGVs) دون الحاجة إلى تعديلات.
• التزود بالوقود السريع:
  • إن إعادة تعبئة المركبات بالوقود الإلكتروني هي عملية سريعة، مما يجعلها مناسبة تمامًا للمركبات التي تقطع مسافات طويلة مثل الشاحنات الثقيلة.
• استخدام البنية التحتية الحالية:
  • ليست هناك حاجة لبنية تحتية جديدة؛ ويمكن الاستفادة من المصافي وخطوط الأنابيب وشاحنات توصيل الوقود ومحطات البنزين الحالية.
• إمكانية المزج:
  • يمكن مزج الوقود الإلكتروني بسلاسة مع الوقود الأحفوري بأي نسبة مرغوبة، على غرار مزج الإيثانول في البنزين الخالي من الرصاص.
• تقليل انبعاثات ثاني أكسيد الكربون:
  • إن اعتماد الوقود الإلكتروني يمكن أن يؤدي إلى انخفاض كبير في انبعاثات ثاني أكسيد الكربون في المملكة المتحدة.

سلبيات الوقود الإلكتروني:

• تكاليف الإنتاج المرتفعة: يعد إنتاج الوقود الإلكتروني مكلفًا في الوقت الحالي
• نطاق الإنتاج المحدود: لا يتم تصنيع الوقود الإلكتروني بكميات كبيرة حاليًا.
• انبعاثات التلوث المحلي: لا تزال المركبات التي تعمل بالوقود الإلكتروني تنبعث منها غازات ضارة، مما يساهم في التلوث المحلي.
• استهلاك مكثف للطاقة: يقال إن الوقود الإلكتروني يتطلب المزيد من الطاقة، وخاصة أثناء عملية الإنتاج، مقارنة بالسيارات الكهربائية على أساس كل ميل.

ما هي تطبيقات الوقود الإلكتروني؟

تطبيقات الوقود الإلكتروني هي كما يلي:

• الانبعاثات الناجمة عن التنقلات الثقيلة:
  • ينشأ حوالي ربع انبعاثات ثاني أكسيد الكربون العالمية من التنقلات الثقيلة. وتعتبر الوقود الكهربائي أمرًا حيويًا، وخاصة في النقل البحري والجوي، حيث يشكل التحول الكامل إلى الكهرباء تحديًا.
• التوافق مع البنية التحتية:
  • يستخدم الوقود الإلكتروني البنية التحتية الموجودة، ويتنافس مع الوقود الأحفوري التقليدي والوقود الحيوي.
• الكيروسين الإلكتروني للطيران:
  • من المتوقع أن يغطي الكيروسين الإلكتروني بحلول عام 2070 ما يقرب من 40% من احتياجات الطاقة في مجال الطيران.
• الهيدروجين الأخضر والوقود الاصطناعي:
  • تتضمن المشاريع الواعدة استخدام الهيدروجين الأخضر وثاني أكسيد الكربون الملتقط لإنتاج وقود إلكتروني تنافسي من حيث التكلفة.
• المشاريع الجارية:
  • تعمل المبادرات في جميع أنحاء العالم على تطوير الوقود الإلكتروني، بما في ذلك إنتاج الميثانول الصناعي للسفن في بحر الشمال، مثل مشروع ميناء أنتويرب .