
بدائل الغاز الطبيعي: نظرة عامة مفصلة
02.07.2025
0
لطالما كان الغاز الطبيعي حجر الزاوية في الاستهلاك العالمي للطاقة، حيث يعمل على تشغيل المنازل والصناعات وأنظمة النقل. وقد أدى توافره على نطاق واسع وقدرته على تحمل تكاليفه إلى جعله مصدرًا للطاقة. ومع ذلك، فقد أدت المخاوف بشأن تأثيره البيئي واحتياطياته المحدودة وأسعاره المتقلبة إلى الاهتمام بالحلول البديلة.
بدائل الغاز الطبيعي هي خيارات الطاقة التي توفر وظائف مماثلة ولكن ببصمة بيئية أقل بكثير. وتوفر هذه البدائل للغاز الطبيعي فرصًا للاستقلالية في مجال الطاقة وزيادة الكفاءة وتوفير التكاليف على المدى الطويل، مما يقلل من انبعاثات الغازات الخضراء والاعتماد على الوقود الأحفوري مع تعزيز الابتكار في مجال تكنولوجيا الطاقة.
إذن، ما الذي يمكن أن يحل محل الغاز الطبيعي اليوم؟ دعونا نستعرض الخيارات الرئيسية ونرى كيف يمكن مقارنتها في جوانب مختلفة.

البروبان
البروبان هو غاز هيدروكربوني غير سام يتم الحصول عليه من الغاز الطبيعي والنفط أثناء المعالجة. وهو منتج ثانوي لمعالجة الغاز الطبيعي وتكرير البترول. يتم ضغطه كذلك إلى سائل للتخزين والنقل. ونظرًا لأن البروبان عديم الرائحة، يتم خلط مادة خاصة ذات رائحة خاصة من أجل السلامة للكشف عن التسرب. وعلى النقيض من أنواع الوقود الأحفوري الأخرى، فإن البروبان أنظف بكثير عند الاحتراق. وعلى هذا النحو، فهو بديل جذاب للغاز لمستخدمي الطاقة المهتمين بالبيئة.
المزايا
يحترق البروبان بكفاءة، حيث ينتج ضعف الطاقة لكل قدم مكعب من الغاز الطبيعي (2,516 وحدة حرارية بريطانية مقابل 1,030 وحدة حرارية بريطانية).
على الرغم من ارتفاع سعر الوحدة، إلا أنه بفضل كفاءته المذهلة في استهلاك الطاقة، يُعد البروبان بديلاً فعالاً من حيث التكلفة للغاز الطبيعي.
يتم تخزين البروبان في صهاريج يمكن توصيلها في أي مكان تقريباً، مما يجعله مصدراً حيوياً للطاقة في المناطق الريفية والنائية.
كما أنه يحترق بطريقة أنظف من الغاز الطبيعي وأنواع الوقود البترولية الأخرى، مما يقلل من انبعاث الغازات المسببة للاحتباس الحراري والملوثات.
يستخدم البروبان على نطاق واسع في الطهي والتدفئة وتسخين المياه في التطبيقات السكنية والتجارية. وباعتباره غازاً آلياً، فهو أيضاً وقود بديل للمركبات، خاصةً في الأساطيل مثل الحافلات وشاحنات التوصيل.
التحديات
يتطلب هذا الغاز خزانات متخصصة للتخزين الآمن تحتاج إلى صيانة دورية وإعادة تعبئتها.
وهو لا يزال من المواد الأحفورية غير المتجددة التي تساهم في انبعاثات الكربون.
قد ينطوي تركيب الأنظمة السكنية والصناعية القائمة على البروبان على تكاليف أولية أعلى مقارنةً بتركيبات الغاز الطبيعي.
LNG
الغاز الطبيعي المُسال هو غاز طبيعي يتم تبريده إلى درجة حرارة منخفضة للغاية (-260 درجة فهرنهايت (-162 درجة مئوية) ليتحول إلى شكل سائل. وعندما يتم تسييله، ينخفض حجمه بحوالي 600 مرة من أجل النقل المريح والفعال. قبل الاستخدام، تتم إعادة تغويز الغاز الطبيعي المسال. ويُستخدم عادةً لنفس أغراض الغاز الطبيعي التقليدي.
المزايا
يُعد الغاز الطبيعي المُسال خيارًا رائعًا للاستعاضة عن الغاز الطبيعي في محطات توليد الطاقة في المناطق التي لا تصلها خطوط أنابيب مركزية.
ويُعد الغاز الطبيعي المسال أحد أنظف أنواع الوقود الأحفوري، حيث ينتج عنه ثاني أكسيد الكربون بنسبة 40% أقل من الفحم و30% أقل من النفط.
تستخدم الصناعات التي تتطلب طاقة حرارية عالية، مثل التصنيع وإنتاج الصلب، الغاز الطبيعي المسال لتشغيل عملياتها.
وتسمح الطبيعة المدمجة للغاز الطبيعي المسال بالتخزين والنقل بكفاءة، مما يمكّن البلدان من تداول الغاز الطبيعي على مستوى العالم، متجاوزة الحاجة إلى شبكات خطوط الأنابيب الواسعة.
كما أن الغاز الطبيعي المسال فعال وقابل للنقل، وهو مصدر انتقالي عملي للطاقة في الوقت الذي تستمر فيه تكنولوجيات الطاقة المتجددة في التوسع.
التحديات
يتطلب تسييل الغاز الطبيعي المسال وتخزينه ونقله وإعادة تغويزه بنية تحتية متخصصة قد تكون مكلفة.
وتستهلك عملية تبريد الغاز الطبيعي لإنتاج الغاز الطبيعي المسال كمية كبيرة من الطاقة، مما قد يعوض بعض فوائده البيئية.
وعادة ما تكون أسعار الغاز الطبيعي المسال أعلى من أسعار الغاز الطبيعي بسبب تكاليف المعالجة والنقل الإضافية. وسيبقي الطلب العالمي المتزايد على الغاز الطبيعي المسال هذه التكاليف عند الحد الأعلى.
الغاز الحيوي
يكتسب الغاز الحيوي اهتمامًا سريعًا باعتباره أحد بدائل الغاز الطبيعي المستدامة والصديقة للبيئة للاستخدام المنزلي والتجاري. وهو عبارة عن خليط من الغازات، في المقام الأول الميثان (CH₄) وثاني أكسيد الكربون (CO₂)، ينتج من خلال الهضم اللاهوائي للمواد العضوية. في بيئة خالية من الهواء، تُستخدم بكتيريا خاصة لهضم مواد مثل المخلفات الزراعية والغذائية أو روث الحيوانات أو مخلفات الصرف الصحي.
ويُستخدم الغاز الناتج كمصدر طاقة للطهي والتدفئة وإنتاج الكهرباء. كما يمكن تكريره إلى وقود للسيارات. كما يُعاد استخدام بقايا الهضم المتبقية كسماد قيّم للتربة.
المزايا
يُستخرج الغاز الحيوي من المواد العضوية، وهو مورد متجدد. ويمكن الحصول عليه باستمرار.
وعند حرقه، ينتج الغاز الحيوي كميات منخفضة من ثاني أكسيد الكربون الذي تمتصه النباتات بشكل طبيعي، مما يؤدي إلى تحييد تأثيره السلبي.
يتيح إنتاج الغاز الحيوي إعادة تدوير المخلفات العضوية لتقليل استخدام مدافن النفايات والتلوث المرتبط بها.
ويقلل من الاعتماد على الوقود الأحفوري، مما يقلل من انبعاثات غازات الاحتباس الحراري بشكل عام.
ويمكن إنتاج الغاز الحيوي محلياً، مما يقلل من الاعتماد على مصادر الطاقة المستوردة.
التحديات
يتطلب إنشاء مصانع الغاز الحيوي استثمارات كبيرة في التكنولوجيا والبنية التحتية والصيانة.
ويعتمد إنتاج الغاز الحيوي دون انقطاع بشكل مباشر على التوافر المستمر للمواد الخام، والتي قد تكون محدودة في بعض المناطق.
واعتمادًا على المادة الخام، قد يتطلب الغاز الحيوي تنقية الغاز الحيوي ليكون مناسبًا للاستخدام النهائي. وسيؤدي ذلك إلى تكاليف إضافية.
تعزز التكنولوجيا المتطورة والسياسات الحكومية الموالية إمكانات الغاز الحيوي. وتتصدر بلدان مثل ألمانيا والسويد والهند الطريق بالفعل في مجال استخدام الغاز الحيوي، مما يدل على جدواه كمصدر رئيسي للطاقة.
الكتلة الحيوية
تشير الكتلة الحيوية إلى المواد العضوية المشتقة من النباتات والحيوانات التي يمكن استخدامها كمصدر للطاقة، بما في ذلك مخلفات الأخشاب والغابات والمنتجات الزراعية الثانوية والسماد الحيواني ومحاصيل الطاقة. وهي من بين البدائل العملية للتدفئة بالغاز الطبيعي وتوليد الكهرباء والعمليات الصناعية وإنتاج الغاز الحيوي والنقل.
المزايا
تتجدد الكتلة الحيوية باستمرار من خلال الدورات الطبيعية.
وعملية احتراق الكتلة الحيوية محايدة الكربون.
ويقلل استخدام النفايات العضوية من انبعاثات الميثان الناتجة عن تحللها.
ويمكن استخدام الكتلة الحيوية في أشكال صلبة وسائلة وغازية، مما يجعلها قابلة للتكيف مع مختلف احتياجات الطاقة.
التحديات
تتسم الكتلة الحيوية بكثافة طاقة أقل من الغاز الطبيعي، مما يتطلب كميات أكبر لإنتاج نفس الكمية من الطاقة، مما يؤدي إلى ارتفاع تكاليف الطاقة.
يمكن أن يؤدي حرق الكتلة الحيوية إلى إطلاق جسيمات وملوثات أخرى ضارة بصحة الإنسان إذا لم يتم التحكم فيها بشكل صحيح.
ويمكن أن يكون جمع الكتلة الحيوية ونقلها ومعالجتها أمراً صعباً ومكلفاً من الناحية اللوجستية.
الطاقة الشمسية
يتم تسخير الطاقة الشمسية المستمدة من الإشعاع الشمسي باستخدام تقنيات مثل الألواح الكهروضوئية (PV) وأنظمة الطاقة الشمسية المركزة (CSP)، ثم يتم تحويلها إلى كهرباء أو حرارة لاستخدامات مختلفة مثل توليد الكهرباء وتسخين المياه لأغراض مختلفة.
المزايا
توليد الطاقة الشمسية صديق للبيئة بنسبة 100%. فهي لا تنتج أي غازات ضارة، وتساعد على إبطاء تغير المناخ.
الشمس مورد دائم متاح للجميع. وعلى هذا النحو، فإنها تلعب دوراً حاسماً في الحلول الموفرة للطاقة.
وبمرور الوقت، تقلل الطاقة الشمسية من فواتير الطاقة لأن ضوء الشمس مجاني، كما أن التكاليف التشغيلية للأنظمة الشمسية ضئيلة للغاية.
لا تضع الطاقة الشمسية أي قيود على نطاق توليد الطاقة. وتتنوع وحدات الإنتاج من الألواح المنزلية على أسطح المنازل إلى مزارع الطاقة الشمسية الضخمة القادرة على تزويد مدن بأكملها بالطاقة.
وتتميز ألواح الطاقة الشمسية بصلاحية الخدمة لأكثر من عقدين من الزمن، دون الحاجة إلى صيانة شاملة.
التحديات
اعتماد توليد الطاقة الشمسية على ضوء الشمس يحد من توافرها أثناء الطقس الغائم وفي الليل.
ارتفاع التكاليف الأولية لتركيب الألواح الشمسية.
ينطوي تصنيع الألواح الشمسية على مواد مثل السيليكون والمعادن النادرة، مما يثير المخاوف بشأن توافر الموارد وإعادة التدوير.
استفد من إمكانات بدائل الغاز الطبيعي المحتملة مع I-Maximum
إذا كنت على وشك تعزيز استقلالية الطاقة في عملك من خلال الاعتماد على بدائل الغاز الطبيعي، فنحن نمتلك الحلول المناسبة لك. تُعد I-Maximum شركة هندسية رائدة تصمم أنظمة طاقة متكاملة تعتمد على غاز البترول المسال (LPG) والغاز الطبيعي الصناعي (SNG) تجمع بين الأداء والاستدامة والتكلفة المعقولة. لكن هل تعلم هل الغاز الطبيعي مورد متجدد، أو ما هو الغاز الطبيعي الصناعي؟ إنه أحد أفضل بدائل الغاز الطبيعي من حيث التركيب الكيميائي وخصائص الطاقة. كما يمكن إنتاجه بسهولة باستخدام غاز البترول المسال.
بدءًا من التصميم حسب الطلب إلى توفير معدات LPG وSNG وصولًا إلى تركيب أنظمة الغاز بالكامل للمشروع بالكامل والصيانة المستمرة، يمكننا إنشاء نظام الطاقة الخاص بك من البداية. خذ الخطوة التالية نحو مستقبل أكثر خضرة مع I-Maximum.
Conclusion
ما هي بدائل الغاز الطبيعي؟ توفر الخيارات الموضحة مسارات متنوعة لتقليل الاعتماد على الوقود الأحفوري المحدود. ويجلب كل بديل مزايا وتحديات فريدة من نوعها، مما يسمح للصناعات والحكومات والأفراد باختيار الحلول التي تتماشى مع احتياجاتهم ومواردهم الخاصة.
متى نستخدم SNG (بروبان-هواء)؟
الأسئلة الأكثر شيوعًا.
ما هو SNG، وأين يتم تطبيقه؟
ما هو تكلفة نظام SNG وكيفية اختيار المعدات؟
ما هو خلاط SNG (خلاط الغاز المسال والهواء)؟
(بيو إل بي جي) بيو بروبان، بيو دي إم إي - ما هو؟ هل يمكن استخدام بيو إل بي جي في النقل؟
ما هو SNG، وأين يتم تطبيقه؟
ما هو خلاط SNG (خلاط الغاز المسال والهواء)؟
ما هو تكلفة نظام SNG وكيفية اختيار المعدات؟
(بيو إل بي جي) بيو بروبان، بيو دي إم إي - ما هو؟ هل يمكن استخدام بيو إل بي جي في النقل؟