يبحث عالم الطاقة دائمًا عن طرق جديدة لتخزين وتوصيل الكهرباء. وفي خضم هذه الجهود، حظيت فكرة جديدة لمصدر جديد للطاقة باهتمام كبير: تحويل الميثانول إلى طاقة .
ويرى البعض أن هذا النهج قد يساعد في تحقيق التوازن في مصادر الطاقة المتجددة، حيث إن الميثانول يكون سائلاً في درجات الحرارة اليومية، وأسهل في التعامل معه من بعض أنواع الوقود الأخرى.
ويرى البعض أنها مجرد تحويلة، ويتساءلون لماذا يجب علينا أن نهتم بطريق لا يزال متأخراً عن مصادر الطاقة المتجددة المثبتة.
وتبحث الأبحاث الأخيرة هذه المخاوف بعيون جديدة، وتقارن بين عدة أنظمة لتوليد الطاقة من الميثانول من حيث كفاءتها، وأضرارها الاقتصادية، وبصمتها البيئية الشاملة.
هناك بعض الأرقام المذهلة التي خرجت إلى النور نتيجة لتحليلات الباحثين.
الميثانول وكفاءة الطاقة
يتطلب السوق بالفعل حلولاً طاقة ذكية ومستقرة لا تكلف الكثير من المال.
لقد انخفضت أسعار مصادر الطاقة المتجددة، مثل الطاقة الشمسية وطاقة الرياح، وأصبحت تقدم منافسة قوية، وعلى هذه الخلفية، تكافح أنظمة تحويل الميثانول من أجل التنافس.
وتشير الأبحاث الحديثة حول تحويل الطاقة إلى ميثانول أيضًا إلى أن تقنيات الإنتاج الحالية ليست رخيصة.
وقد توصلت إحدى الدراسات التي قامت بنمذجة نهج تحويل الطاقة إلى الميثانول باستخدام أجهزة تحليل كهربائي عالية الحرارة موصلة للبروتون إلى أن السعر النهائي للميثانول سوف يرتفع بأكثر من أربعة أضعاف فوق مستويات السوق القياسية.
ورغم أن الأساليب الجديدة والتوسع الأفضل قد يؤديان إلى تحسين الرياضيات في المستقبل، فإن الأرقام اليوم ليست دافئة وغامضة.
ويزعم البعض أن عقبات التكلفة قد تخف إذا انخفضت أسعار الميثانول.
وتشير النماذج إلى أن خفض تكلفة الميثانول بنسبة مناسبة قد يؤدي إلى مواءمة أسعار الكهرباء من هذه الطرق بشكل أوثق مع خيارات الطاقة المتجددة الأخرى الراسخة، ولكن هذا مطلب كبير.
إن تعقيدات إنتاج الميثانول المتجدد ورأس المال اللازم للمعدات المتقدمة لا تختفي بين عشية وضحاها.
استكشاف الاتجاهات والطرق الجديدة
إن التقييمات التقنية والاقتصادية لا تقتصر على سيناريو واحد. فقد حاولت مجموعات بحثية أخرى دمج تقنية احتجاز الكربون، وتحويل تركيزها إلى وحدات متكاملة تسحب ثاني أكسيد الكربون مباشرة وتحوله إلى ميثانول أو وقود بديل.
قام أحد الفرق بمقارنة إنتاج الميثانول بالغاز الطبيعي الاصطناعي، مشيرًا إلى أنه في حين يمكنك تقليص الانبعاثات الصافية، فإن المكاسب لا تزال تعتمد على التكامل الحراري الدقيق وتصميم العملية الذكية.
وحتى في هذه الإعدادات المتقدمة، فإن النتيجة النهائية تميل إلى اعتماد واسع النطاق فقط إذا أدت التعديلات الكبيرة إلى خفض تكاليف الإنتاج وتشديد سلسلة التوريد.
وهناك زاوية أخرى تتعلق بتصنيع الميثانول من الهيدروجين المتجدد وثاني أكسيد الكربون المحتجز . وتبدو هذه الخدعة واعدة لأنها تتوافق بشكل جيد مع مبادرة الطاقة الخضراء.
تشير الدراسات إلى أن تغذية الهيدروجين النظيف من مصادر مثل أجهزة التحليل الكهربائي ذات درجة الحرارة العالية قد يكون مفيدًا.
وتتضمن بعض الاختبارات أغشية موصلة للبروتون لتعزيز الكفاءة وإنتاج الهيدروجين الجاف مباشرة من الماء عند حوالي 650 درجة فهرنهايت (340 درجة مئوية).
ورغم أن هذا من شأنه أن يزيد معدلات التحويل ويبسط العمليات اللاحقة، فإن التوسع يظل نقطة خلاف رئيسية.
التقلبات والمنعطفات البيئية
لا يمكن تجاهل الجانب المناخي. إن إنتاج الميثانول واستخدامه يؤديان إلى انبعاثات كربونية ما لم يتم ربطهما بالأعلاف المتجددة.
إذا كان الميثانول يأتي من عمليات تعمل بالكهرباء النظيفة وثاني أكسيد الكربون الملتقط ، فإن بطاقة أدائه المناخي تتحسن كثيرًا.
في بعض التركيبات المتكاملة، تتقلص البصمة الكربونية الصافية، ويتأثر استنفاد الوقود الأحفوري أيضًا.
ورغم أن بعض الطرق تعد بخفض الانبعاثات الكربونية بشكل لائق، فإن تحقيق إزالة الكربون الحقيقية يتطلب مصادر أنظف في المنبع.
وبدون ذلك، فإن الأمر لا يعدو كونه مجرد تحويل للأرقام على جدول بيانات، ولا يؤدي إلى تحقيق انخفاض حقيقي في الانبعاثات.
حقائق سوق طاقة الميثانول
إن الأسواق تتطور على أساس السياسات، والإعانات، واختيارات المستهلكين، والأحداث غير المتوقعة. وربما يجد الميثانول موطئ قدم له في مواقف فريدة.
قد يرغب بعض المستخدمين في الحصول على سائل مرن يمكنه تشغيل المنشآت الأصغر حجمًا، أو الوحدات المتنقلة، أو استخدامه كطاقة احتياطية.
قد يرى آخرون قيمة في دمج إنتاج الميثانول مع الصناعات المحلية للاستفادة من البنية الأساسية المشتركة.
لكن الاستخدام الواسع النطاق اليومي للميثانول بأسعار تنافسية لا يزال بعيد المنال في الوقت الحالي.
وخلصت الدراسة إلى أنه على الرغم من أن مسارات تحويل الميثانول إلى طاقة الحالية ليست قادرة على المنافسة من حيث التكلفة في الوقت الحالي، فإن إمكاناتها يمكن تعزيزها بشكل كبير من خلال خفض التكاليف المستهدفة، والتقدم في التكنولوجيا، ودمج إنتاج الميثانول المتجدد.
التطلع إلى الأمام
في حين يسعى العالم إلى إيجاد حلول لتلبية أهداف الانبعاثات واستقرار إمدادات الطاقة، تظهر العديد من الأفكار، وتعد عملية تحويل الميثانول إلى طاقة واحدة منها. لكن الاهتمام وحده لا يضمن النجاح.
إن هذا العمل الأخير، إلى جانب دراسات موازية، يرسل رسالة قوية: الميثانول قد يحمل إمكانات كبيرة في بعض المجالات، ولكن لا تزال هناك الكثير من العقبات.
ولكن حتى يتمكن المهندسون ورجال الأعمال من ترويض التكاليف وتحسين الكفاءة وتأمين مدخلات أنظف، فإن وعد الميثانول في مجال الطاقة قد يظل مجرد رؤية طموحة وليس عامل تغيير حقيقي.