تقنيات مستقبل الطاقة: من النفط الخام إلى الكيميائيات

«كاوست» و«أرامكو» تمكنتا من تطوير آلية جديدة للتحويل

مختبرات «كاوست»

تعمل جامعة الملك عبد الله للعلوم والتقنية (كاوست) وشركة «أرامكو» معاً على خلق مستقبل جديد للنفط، مستقبل من دون احتراق. ويقود هذه الجهود مركز الحفز في الجامعة ومركز أرامكو السعودية للأبحاث في «كاوست» الذي تم إطلاقه في العام 2016 بهدف إجراء أبحاث أصيلة ومبتكرة لتسريع بناء تقنيات مستقبل صناعة الطاقة في المملكة العربية السعودية. يدعم المركز أبحاث شركة أرامكو في مجالات الكيميائيات والأنظمة الذكية والطاقة الشمسية وهندسة المكامن والنمذجة الحاسوبية وحماية البيئة.
يعمل مركز الحفز الكيميائي في «كاوست» منذ 2014 مع أرامكو لتحويل كميات أكبر من النفط الخام إلى مواد كيميائية قيمة تتمثل في بوليمرات، بما في ذلك البولي إيثيلين والبولي بروبيلين، تستخدم لجميع أنواع المنتجات اليومية، مثل الملابس والنوافذ وعزل الأسلاك والكراسي.
تعد هذه المبادرة التكنولوجية الرائدة - المعروفة باسم «تحويل النفط الخام إلى كيميائيات» - أولوية استراتيجية رئيسية لشركة أرامكو التي تسعى لأن تصبح منتجاً بارزاً للمواد الكيميائية.
من بين جميع المسارات البحثية في برنامج أرامكو، فإن أكثر المسارات طموحاً يجري بالاشتراك مع «كاوست»، حيث يهدف هذا التعاون إلى تحقيق عملية حفز قادرة على إحداث هذا التحويل في خطوة واحدة، ما يعد «الغاية المنشودة» لبحوث «تحويل النفط الخام إلى كيميائيات»، إذا أنها تتطلب محفزاً متعدد الوظائف قادراً على تكسير الكبريت، ونزع الهيدروجين، وإزالة الكبريت منه.
تنطوي هذه العملية على القدرة على إعادة تشكيل صناعة البتروكيميائيات العالمية، وتأمين طلب طويل الأمد على النفط السعودي مع تقليل البصمة الكربونية المرتبطة باستخدامه. فمن خلال تحويل استخدام النفط في الاحتراق وزيادة نسبة كل برميل من النفط الخام المحول إلى مواد كيميائية، يمكن لهذه التقنية أن تساعد المملكة على معالجة تغير المناخ بشكل استباقي، وتخفيف انبعاثات غازات الاحتباس الحراري، مع الاستمرار في كونها واحدة من أهم منتجي النفط في العالم.
معاً، تمكنت أرامكو و«كاوست» من تطوير آلية جديدة لـ«تحويل النفط الخام إلى كيميائيات»، حيث قدمتا براءات اختراع لمفاهيم المفاعلات الجديدة وتشكيلات المحفز. ويتمثل الهدف النهائي في تسريع التكنولوجيا نحو التسويق. فيما تتمثل المرحلة التالية من التعاون في بناء مختبر تجريبي جديد في «كاوست» للبرهان على نجاعة التكنولوجيا على نطاق واسع.
ويوضح البروفسور جورجي جاسكون، مدير مركز الحفز في «كاوست» وأستاذ الهندسة الكيميائية إلى أن هناك ثمة حاجة إلى إعادة التفكير في الطريقة التي يتم بها تكرير النفط وتحويله.
نظراً للطلب المتزايد على المواد الكيميائية والانخفاض المتوقع في الطلب على البتروكيميائيات في العقود المقبلة. ويضيف: «نعمل في «كاوست» على ابتكار تقنيات جديدة لتطوير عملية تحويل النفط إلى مواد كيميائية، بهدف إنتاج البتروكيميائيات من النفط الخام بخطوة واحدة».
من جانبه يقول الدكتور خو وي، كبير مستشاري البحوث العلمية في أرامكو: «يعد إطلاق الإمكانات الأكبر الكامنة في موارد الهيدروكربون في صميم استراتيجية الكيميائيات في أرامكو السعودية. تدعم «كاوست» رحلتنا لتحقيق الهدف الطموح المتمثل في تحويل ما بين 70 إلى 80 في المائة من كل برميل من النفط الخام إلى مواد كيميائية بحلول العام 2030».