سولارابيك – نوفارا، إيطاليا – 17 سبتمبر 2020: بدأت شركة «إيني – Eni» الإيطالية بالتعاون مع مركز أبحاث الطاقة المتجددة والبيئة المتواجد في مدينة نوفارا الإيطالية، وبالتعاون مع كلية العلوم في جامعة تورينو والعديد من الشركات الإيطالية الناشئة بإنتاج النفط الحيوي «Bio Fuel» بالاعتماد على تقنية جديدة مطورة توظف عملية التركيب الضوئي للطحالب.
تقنية تنصيع النفط الحيوي
تعمل الشركة على تقنية مبتكرة للقيام بالتثبيت الحيوي لغاز ثنائي أوكسيد الكربون من خلال زراعة العديد من الطحالب الدقيقة. وقامت بتطوير تقنية تثبيت حيوي حيث يتم تغذية الطحالب بالضوء من خلال مصدر ضوء صناعي يقدم أفضل طول موجة مناسب لعملية التركيب الضوئي للطحالب.
يتم تجميع الكتلة الحيوية النباتية وتنشيفها لتصبح دقيق الطحالب والذي يمكن استخدامه كمنتج مباشر أو كمكون للصناعات الزراعية، أو كطعام وفي أسواق المغذيات.
كما يمكن استخدام هذه البقايا لإنتاج النفط الحيوي «Bio-oil»، في حين الماء الناتج يمكن استخدامه بعدة طرق مختلفة بعد تنقيته.
إن طبيعة النفط الحيوي المنتج من الطحالب في هذه العملية، تجعله مناسباً جداً ليتم تحويله إلى وقود الديزل الحيوي والذي يمكن استخدامه لدعم وقود «Eni» الحيوي المعروف باسم «+ Eni Diesel».
مجالات النفط الحيوي
يشكل إيجاد طرق جديدة لإعادة استخدام غاز ثنائي أوكسيد الكربون في العمليات الصناعية جزء من استراتيجية «Eni» لتقليل انبعاثات المسببة للتغير المناخي، فمثل هذه العملية تستخدم مقاربة “الاقتصاد الدائري” والذي يهدف للقضاء على الهدر والاستخدام المستمر للموارد، وهو أمر مستخدم في نموذج الشركة التجاري الذي يسمح بإغلاق حلقة الانتروبية لغاز ثنائي أوكسيد الكربون.
ومن خلال عملية التركيب الضوئي الطبيعية، يتم إعادة تثبيت جزئيات غاز CO2 بواسطة الطحالب الدقيقة المزروعة بشكل مكثف في المفاعلات الحيوية الضوئية «Photobioreactors».
تقدم هذه التقنية إمكانية التقليل من انبعاثات غاز CO2 في قطاع الأعمال الخاص بشركة «Eni»، وكذلك لزراعة المحاصيل الطحلبية، ولاستغلال المساحات الغير صالحة للزراعة، بالإضافة لفرص التنمية المحلية التي يمكن أن تجلبها حملات إطلاق المبادرات التجارية القائمة على هذه المصانع إلى المنطقة.
التحديات التقنية لإنتاج النفط الحيوي
تحتاج الطحالب للشمس للنمو والتكاثر ويمكن زراعتها بشكل مكثف وجعلها تنمو بشكل أكثر كفاءة باستخدام تردد موجة للضوء واحد أو أكثر من تردد.
وقد قامت شركة «Eni» بالتعاون مع شركائها لتصنيع مفاعلات حيوية ضوئية متعددة الطبقات بحيث يتم تغذية الطحالب بواسط نظام ضوء «ليد – LED»، والذي يضمن استمرار عملية النمو للطحالب بشكل غير منقطع على مدار 24 ساعة عند أي خط عرض.
يقوم نظام ضوء «LED» بإشعاع الضوء بطول الموجة المثالي لعملية التركيب الضوئي في الطحالب مما يعظم عملية نموها.
إن قدرة الطحالب على النمو بشكل دائم غير منقطع ليلاً ونهاراً يسمح للمنشأة بإنتاج حوالي 500 طن من الكتلة الحيوية من كل هكتار في العام، وبذلك حجز 1000 طن من غاز CO2.
وكانت قد أجرت شركة «Eni» العديد من الأبحاث بما يتعلق بالتثبيت الحيوي لغاز CO2 باستخدام الطحالب الدقيقة بالاعتماد على ضوء الشمس إما في مستنقعات مفتوحة مثل مصفاة الشركة في جيلا، أوفي مفاعلات حيوية ضوئية في موقع الشركة في رغوس.
تم بناء البحث في رغوس على تقنية من شركة «بايو سينتكس – BioSyntex Srl» والتي تضمنت زراعة الطالب الدقيقة المغذاة بغاز CO2 من خلال النشاطات المدارة من قبل الشركة الفرعية «EniMed» وباستخدام ضوء شمس مركز بواسطة ألواح مصنعة من ألاف عدسات فرينزل والتي تقوم الأشعة في ألياف بصرية خاصة.
التكامل الصناعي
إن التطور الصناعي لتقنية التثبيت الحيوي هو جزء من استراتيجية «Eni» لنزع الكربون من أصول الشركة ومنشآتها، بالإضافة إلى إعادة استخدام غاز CO2 الناتج من نشاطات الشركة وتحويله إلى منتج مستدام جديد ومتوفر في السوق.
تعتبر هذه التجربة في مرحلة متقدمة من الاختبار والتي تحتاج إلى التحسين في كل خطوة وتعظيم كفاءة العملية بأكملها.
وعند البدء ببناء أنظمة على المستوى الصناعي للإنتاج بحيث تكون مبنية على هذه التقنية فإن مجالات التطبيق يمكن أن تتنوع إلى الصناعات الزراعية، الغذاء وأسواق المغذيات، بالإضافة لأعمال الشركة.
بفضل تصميمها المميز، فإن تقنية الضوء الصناعي في أنظمة المفاعلات الحيوية الضوئية لديه بصمة الكربونية منخفضة وهو معياري، وهذا يعني أنه يمكن تركيبه بسهولة في العديد من المواقع الصناعية المختلفة والتي تحوي على غاز CO2 الذي يمكن التقاطه.
الأثر البيئي
تتميز تقنية إزالة الكربون بالاعتماد على الطحالب الدقيقة، بعدة نقاط قوة مثل استهلاكها المنخفض للطاقة وكفاءتها العالية، بالإضافة إلى بساطتها، نمطيتها، ارتصاصها، وعملها بشكل عير متقطع على مدار الساعة باستخدام طول الموجة المثالي للضوء الصادر عن أضواء «LED».
هذه العوامل تجعل من هذه التقنية مناسبة للعديد من التطبيقات في أغلب المجالات المتنوعة ومتوافقة مع السيناريوهات المختلفة للتشغيل والتي يمكن أن تحدث في مجال صناعة الطاقة.
يمكن لهذه التقنية أن تساهم بشكل فعال في التقليل من انبعاثات غاز CO2 المولدة من قبل العمليات الأولية للشركة بالإضافة إلى عمليات القطاعات الصناعية، بالإضافة إلى الحصول على المنتجات النهائية مثل دقيق الطحالب، والذي يمكن استخدامه في العمليات النهائية أو أن تباع للاستخدام في عمليات الإنتاج الأخرى، وذلك بمجرد أن تتم تطوير هذه التقنية لتكون على مستوى صناعي.
كل هذه العوامل تعني أنه يمكن لهذه التقنيات اعتمادها على نطاق واسع، وبالتالي تعزيز التأثير الإيجابي المحتمل الذي يمكن أن يحد من انبعاثات غاز CO2.
وتملك شركة «Eni» حالياً مزارع تنتج ما بين (30 – 70) محصول سنوياً، والذي ينتج طحالب أرضية بما يعادل (250 – 450) طن بالسنة لكل هكتار، والتي تلغي حوالي 450 – 1170 طن بالسنة لكل هكتار من انبعاثات غاز CO2.
تابعونا على لينكيد إن Linked-in لمعرفة كل جديد في مجال الطاقة المتجددة…
نتمنى لكم يوما مشمساً!
المصدر: موقع شركة ENI.
