الشيء الأفضل التالي لمحفز غاز البقر؟

تعد شركة ناشئة فرنسية في مجال الوقود الحيوي بفتح الميثان المتجدد في مزارع الماشية الصغيرة.

تحديث: منذ أن نُشرت القصة أدناه لأول مرة في عدد خريف 2024 من MotorTrend، حققت شركة Sublime Energie بالفعل وعدها بفتح منشأة في عام 2026. في 14 أبريل، افتتحت الشركة مصنعها التجريبي "تشارلي" في بلدة بليلو، كوت-د'أمور، بريتاني، فرنسا. تقول Sublime إنها المنشأة الأولى في العالم القادرة على تسييل الغاز الحيوي مباشرة في المزرعة عبر الهضم اللاهوائي. من المهم أنها قادرة على إنتاج وقود متجدد دون الاعتماد على بنية الغاز الشبكية.

من خلال تكثيف وتمكين نقل الغاز الحيوي المنتج في الموقع - باستخدام نموذج مستوحى من نظام جمع الحليب التقليدي - تقوم الشركة الناشئة بنشر نموذج صناعي لامركزي. في هذا النظام، يتم تحويل البيوميثان إلى البيوغاز المسال للاستخدام في التنقل الثقيل، بينما يحل البيوCO₂، وهو منتج ثانوي للغاز الحيوي، محل CO₂ الأحفوري عبر مجموعة من التطبيقات الزراعية والصناعية. مع هذا المصنع التجريبي، تقوم Sublime Energie بتوسيع نطاقها لفتح القيمة الكاملة لمورد زراعي مجزأ، وتحويله إلى طاقة متجددة وCO₂ بيولوجي.

أغلب الأشخاص المهتمين بالبيئة في مجال التنقل لدينا يركزون بشدة على CO₂. لقد اكتشفت مركبات الاحتراق لدينا منذ زمن بعيد كيفية القضاء على جميع المواد الضارة الأخرى تقريبًا، بينما تقوم مركباتنا الكهربائية بنقل المشكلة أو القضاء عليها تمامًا. لكن جيراننا خارج المدينة في عالم الزراعة يواجهون تحديًا أكثر صعوبة في ظاهرة الاحتباس الحراري: الميثان المنبعث من مواشيهم هو غاز دفيئة أقوى بـ 80 مرة من CO₂. عذرًا، لم تتمكن العلوم بعد من ابتكار محول حفز لغاز البقر. لكن تم مؤخرًا ابتكار طريقة للاستفادة من الميثان من المخلفات لصنع وقود حيوي حقيقي.

جوهر هذه التقنية ليس جديدًا. بدأت المزارع الكبيرة منذ زمن بعيد في جمع المخلفات الزراعية (البول والسماد)، مما يسمح للبكتيريا اللاهوائية بالعمل عليها، ثم التقاط الغازات القابلة للاحتراق التي تطلقها كغاز حيوي (خليط من الميثان وCO₂ ومركبات أخرى). في البداية، كان يتم استخدام هذا لتوليد الحرارة والكهرباء عبر "التوليد المشترك"، لكن ذلك مكلف وغير فعال للغاية (حيث ينتهي معظم الطاقة كحرارة غير مستخدمة).

بدلاً من ذلك، يمكن فصل الميثان عن الغاز الحيوي، وتنقيته وتسييله أو ضغطه لتشغيل المركبات أو المعدات، أو يمكن حقنه في بنية توزيع الغاز الطبيعي. لكن التكلفة العالية لمعدات التنقية والتسييل و/أو الضغط قد استبعدت حتى الآن العمليات الزراعية الصغيرة (يعد المجلس الأمريكي للغاز الحيوي [MF1] فقط 520 جهاز هضم لاهوائي في المزارع، مشيرًا إلى أن 8600 مزرعة ألبان ودواجن وخنازير، أhem، "ناضجة" لمثل هذا التطور). عادةً ما تقوم المزارع الصغيرة ببساطة بنشر سمادها على حقولها كسماد، حيث يطلق كل ميثانها (وغاز كبريتيد الهيدروجين الذي تشمه) في الغلاف الجوي.

إنقاذ Sublime Energie

تأسست شركة التكنولوجيا الفرنسية Sublime Energie في عام 2019 لتسويق التكنولوجيا التي تم تطويرها في معهد الأبحاث Mines Paris PSL. رصاصة سحرهم هي "عامل ناقل" خاص، أو مذيب، يساعد في تسييل الغاز الحيوي المنتج بواسطة نظام الهضم اللاهوائي.

إليك كيفية عملها: تخضع منتجات عملية الهضم هذه لمعالجة مسبقة لإزالة الشوائب بما في ذلك الماء، والمركبات العضوية المتطايرة، وغاز كبريتيد الهيدروجين الكريه، والمزيد. ثم يتم ضغطها وتجفيفها، قبل الدخول في عملية التسييل والذوبان مع عامل الناقل. يكمن الكثير من سحر Sublime Energie في حقيقة أن مذيبها يساعد في تسييل كل من الميثان وCO₂ المنتجين من هذه العملية قبل أن تتشكل بلورات الثلج الصلبة من CO₂ التي قد تسد المعدات.

هذا المزيج السائل من المذيبات والميثان وثاني أكسيد الكربون يتم شحنه بعد ذلك - بتكلفة منخفضة بواسطة شاحنات صهريجية - إلى مركز مركزي ويتم دمجه مع صهاريج مماثلة من ربما عشرة عمليات زراعية صغيرة أخرى، مما يجعله بحجم المزارع الكبيرة لتحقيق الربحية. هنا، تقوم عملية ملكية أخرى بفصل الغاز الطبيعي المسال (LNG) المستخرج حيوياً وثاني أكسيد الكربون الحيوي كسوائل (في مزيج متساوي تقريباً 50/50). يتم أيضاً استعادة عامل النقل وشحنه مرة أخرى إلى المزارع في نفس الصهاريج، لإعادة الاستخدام.

الغاز الحيوي القابل للتسويق وثاني أكسيد الكربون الحيوي

يمكن أن يبقى هذا الغاز الطبيعي المسال في الزراعة، حيث يشغل الجرارات (كانت نيو هولاند أول من طرح مثل هذا الحل في السوق)، ولكنه يمكن أن يغذي أيضاً وسائل النقل الثقيلة. هناك العديد من الشركات المصنعة للجرارات نصف المقطورة التي تقدم محركات تعمل بالغاز الطبيعي المسال (عادةً ما تكون محركات ديزل ثقيلة تم تحويلها إلى اشتعال شراري). يمكن حتى تشغيل السفن البحرية ذات المدى القصير بواسطة الغاز الطبيعي المسال، مع توفر خدمات التزود بالوقود حالياً في موانئ أمستردام وروتردام وأنتويرب وماينهايم (تحدث عن وسيلة نقل تحتاج بشدة إلى إزالة الكربون). تشير التحليلات الأولية لدورة الحياة المناخية إلى أن استخدام الغاز الطبيعي المسال المنتج بهذه الطريقة يؤدي إلى تقليل انبعاثات غازات الدفيئة بنسبة 80 في المئة مقارنةً بالغاز الطبيعي المسال التقليدي.

يمكن استخدام ثاني أكسيد الكربون الحيوي اليوم لاستبدال ثاني أكسيد الكربون المستخرج من الوقود الأحفوري للاستخدام في الزراعة (على سبيل المثال، لتعزيز النمو في البيوت الزجاجية)، وتكربون المشروبات، وما إلى ذلك. قريباً، قد يصبح مصدراً جذاباً للكربون للاستخدام في إنتاج وقود حيوي مستدام جديد - مثل الميثانول الحيوي، أو البنزين الإلكتروني، أو ربما الأكثر احتمالاً، وقود الطائرات المستدام (قطاع التنقل الآخر الذي يكافح بشدة لإزالة الكربون).

لكن انتظر، هناك المزيد

في مزرعتنا العائلية الصغيرة، هناك فوائد إضافية. بعد أن تنتهي البكتيريا من معالجة الفضلات، تصبح سماداً أكثر جاذبية. على عكس مجرد نشر السماد الخام، فإن عملية الهضم تحول النيتروجين في السماد إلى أمونيوم. هذا السماد الأكثر فعالية يقلل من الحاجة إلى الأسمدة التجارية المستندة إلى الوقود الأحفوري التي تتطلب طاقة كثيفة. كما أن عمليات شركة سوبلايم إنيرجي تخلق وظائف غير قابلة للنقل في المجتمعات الزراعية - حيث يُقدّر عددها بـ 15 وظيفة لكل موقع. هذا يعزز المجتمعات الريفية حتى بينما يكافح ضد تأثير الدفيئة المخيف.

الغاز الطبيعي الحيوي هو صفقة أكبر في فرنسا، حيث أنتجت 592 جهاز هضم بتكنولوجيا الحالية 10.5 تيراوات ساعة من الغاز الطبيعي المضغوط العام الماضي، وتم حقنه في بنية الغاز الطبيعي. من المتوقع أن يرتفع هذا إلى ما بين 50 و85 تيراوات ساعة بحلول عام 2035. يمكن أن تضيف طرق سوبلايم إنيرجي لإنتاج الغاز الطبيعي المسال 5.5 تيراوات ساعة بحلول عام 2030 و26 تيراوات ساعة بحلول عام 2050. قامت سوبلايم إنيرجي بإنشاء منشأة تجريبية في عام 2020 لإثبات التكنولوجيا، وستفتح منشأة ثانية العام المقبل في بلولو، بريتاني (انظر الملاحظة في الأعلى)، مما يزيد الإنتاج بنسبة 40 في المئة، ليقترب من الحجم التجاري. ستجمع المنشأة التجارية الأولى، المقررة لعام 2026، من عشرة أجهزة ميثان. إذا نجح هذا المفهوم على مستوى عالمي، ربما في يوم من الأيام ستتمكن من السفر بفخر في الدرجة الأولى فوق الأراضي الزراعية أو الإبحار في المحيطات الزرقاء، مع العلم أن الحيوان الذي تم التضحية به من أجل طبق لحم البقر بورغينيون، أو مشوي لحم الخنزير، أو دجاج كوردون بلو قد ساهم في إنتاج الوقود الذي يشغل رحلتك.