النقل البحري يعزز الطلب على الميثانول

بدأت حوض بناء السفن الألماني ماير فيسمار اختبارات التشغيل للسفينة "ديزني أدفنشر"، التي ستصبح الأكبر في أسطول ديزني كروز لاين، مشغل الرحلات البحرية المملوك لشركة والت ديزني الأمريكية الشهيرة. يمكن أن تستوعب السفينة ما يصل إلى 6,700 راكب، وتعتبر إمكانية استخدام الميثانول كوقود من أبرز ميزاتها.

يجب اعتبار النقل البحري للركاب والبضائع كقطاع واعد لاستهلاك الميثانول، حيث إن احتراقه لا ينتج عنه انبعاثات من ثاني أكسيد الكبريت التي تزيد من حموضة المحيط وتضر بالحياة البحرية. كما أن تكلفته أقل بعدة مرات من وقود السفن.

لذلك، فإن أسطول الميثانول في العالم يتزايد تدريجياً، ومؤخراً تم إطلاق سفينة حاويات لمجموعة كوسكو للشحن تحتوي على خزانات للميثانول بسعة 11,000 متر مكعب، مما يسمح لها بالقيام برحلة مباشرة من الصين إلى الولايات المتحدة دون الحاجة للتزود بالوقود. من المتوقع أن يؤدي زيادة عدد هذه السفن من 27 في عام 2024 إلى 500 في عام 2030 إلى زيادة الطلب على الميثانول، وقد تصل احتياجاتهم منه في عام 2030 إلى حوالي 14 مليون طن.

تقليدياً، يتم إنتاج الميثانول من الغاز الطبيعي، وزيادة استهلاكه تتطلب البحث عن تقنيات جديدة تقلل بشكل كبير من تكاليف تصنيعه. ومن الخيارات المحتملة لحل هذه المشكلة هو تحويل ثاني أكسيد الكربون إلى ميثانول.

تكمن المشكلة في عيوب المحفزات التقليدية القائمة على النحاس والزنك - حيث تتمتع بانتقائية منخفضة للغاية، ويصاحب استخدامها تكوين منتج ثانوي غير مرغوب فيه وهو أول أكسيد الكربون، مما يقلل من إنتاج الميثانول.

يمكن أن تكون المحفزات التي تتكون من البالاديوم بالاشتراك مع خليط من أكاسيد الإنديوم والغاليم والزنك (المعروفة باسم a-IGZO) هي الحل لهذه المشكلة، حيث تُستخدم على نطاق واسع كأشباه موصلات في التكنولوجيا الإلكترونية.

يعتمد مبدأ عمل المحفزات التقليدية على تعزيز التفاعلات الكيميائية عند حدود فصل الطور. على عكسها، تتمتع محفزات a-IGZO بخاصية مثيرة للاهتمام - حيث تتطابق الحد الأدنى من منطقة توصيلها مع ما يسمى بمستوى التحويل العالمي لشحنة الهيدروجين. وهذا يمكنها من توليد أيونات الهيدروجين الموجبة والسالبة اللازمة لعملية تحويل ثاني أكسيد الكربون إلى ميثانول في نفس الوقت. ويعمل البالاديوم كمصدر للهيدروجين، حيث يستخلصه من الماء أو مصدر آخر. ونتيجة لذلك، يمكن أن يتجاوز مستوى الانتقائية في إنتاج الميثانول 90-95%.

يفتح هذا النهج آفاقاً واسعة لنمو إنتاج الميثانول بتكاليف أقل مقارنة بالتقنيات التقليدية: في عام 2024، كانت سعة سوقه العالمية تقدر بـ 80 مليون طن، ومن المتوقع أن تسمح عملية تسويق التقنية بزيادة هذه السعة إلى 120-130 مليون طن بحلول عام 2030. وعندها ستنخفض أسعار الميثانول بشكل كبير، مما يحفز زيادة الطلب عليه من قبل المشغلين اللوجستيين.