كشف معهد كارلسروه للتكنولوجيا عن منصة عائمة رائدة تُحوّل طاقة الرياح البحرية ومياه البحر والهواء المحيط إلى وقود صناعي باستخدام نظام "باور تو إكس" المعياري، غير المتصل بالشبكة الكهربائية. سيبدأ الاختبار قريبًا قبل نشره بالقرب من جزيرة هيلغولاند، مما يُعزز استراتيجية ألمانيا في مجال الهيدروجين.
يجري حاليًا تطويرٌ رائدٌ في إنتاج الوقود الاصطناعي البحري، مع إطلاق منصة عائمة مصممة لتحويل طاقة الرياح ومياه البحر والهواء المحيط مباشرةً في البحر إلى وقود اصطناعي. يُمثل هذا المشروع الرائد، الذي يقوده معهد كارلسروه للتكنولوجيا (KIT) بالتعاون مع شركاء من بينهم المركز الألماني لعلوم الفضاء (DLR) وجامعة برلين التقنية (TU Berlin)، عرضًا شاملًا لسلسلة عمليات "الطاقة إلى X" (PtX). ستبدأ المنشأة المعيارية، المُركّبة على بارجة راسية في ميناء بريمرهافن، اختباراتها التشغيلية قبل انتقالها إلى المياه المفتوحة بالقرب من جزيرة هيلغولاند في وقت لاحق من هذا العام.
تدمج هذه المنصة عدة تقنيات متطورة في نظام واحد مستقل عن الشبكة، قادر على العمل ديناميكيًا استجابةً لتغيرات توافر طاقة الرياح البحرية المتجددة. تشمل المكونات الرئيسية نظامًا لالتقاط ثاني أكسيد الكربون من الهواء المحيط مباشرةً ، ووحدة لتحلية مياه البحر، وخلية تحليل كهربائي عالية الحرارة تُنتج غازًا اصطناعيًا غنيًا بالهيدروجين. يُغذي هذا الغاز الاصطناعي عملية فيشر-تروبش، التي تجمع بين الهيدروجين الأخضر وثاني أكسيد الكربون لإنتاج وقود اصطناعي. بفضل تصميمها المعياري، يتميز النظام بقابلية التكيف، مما يُتيح إنتاجًا واسع النطاق للوقود البحري دون الحاجة إلى ربطه بشبكة الكهرباء.
تُشكّل هذه المبادرة جزءًا من مشروع H2Mare الرائد الأوسع نطاقًا للهيدروجين، وهو عنصر أساسي في الاستراتيجية الوطنية الألمانية للهيدروجين، بدعم من الوزارة الاتحادية للتعليم والبحث. يُركّز مشروع H2Mare الفرعي PtX-Wind تحديدًا على تحويل الهيدروجين الأخضر المُنتَج في عرض البحر إلى مُشتقات مثل الميثان السائل والميثانول والأمونيا. يهدف فريق البحث إلى إتقان سلسلة العمليات بأكملها، بدءًا من الإنتاج البحري ووصولًا إلى الخدمات اللوجستية، مع تقييم التحديات التشغيلية البحرية، والأطر التنظيمية، وأداء المواد في ظروف مياه البحر. علاوةً على ذلك، يتضمن المشروع إنشاء توأم رقمي ومفاهيم لمنصات PtX بحرية أكبر وأكثر عمومية، يُمكن دمجها مع توربينات الرياح لزيادة كفاءة إنتاج الهيدروجين والوقود في البحر.
في حين أن منصة الاختبار العائمة هذه هي الأولى من نوعها التي تُظهر بشكل شامل إنتاج الوقود الاصطناعي من طاقة الرياح البحرية ومياه البحر والهواء المحيط، إلا أن جهودًا مماثلة تظهر على مستوى العالم. فعلى سبيل المثال، تسعى شركة H2Carrier إلى إنتاج الأمونيا الخضراء على نطاق صناعي من خلال منشأتها P2XFloater™، وهي منشأة عائمة تُنتج الأمونيا عن طريق توليف الهيدروجين الأخضر من مياه البحر النقية باستخدام النيتروجين المستخلص من الهواء. يوفر هذا التصميم مرونة تشغيلية من خلال الاستغناء عن البنية التحتية التقليدية الأرضية مثل خزانات التخزين والأرصفة، ويمكن وضعه في المواقع التي تكون فيها الطاقة المتجددة أكثر جدوى اقتصادية. كما يُعزز هذا التصميم القدرة على الصمود في وجه الكوارث الطبيعية، مما يُبرز المزايا المحتملة للمنصات العائمة في مجال التخليق الكيميائي المتجدد.
ستوفر الرؤى المُستقاة من منصة الوقود العائمة التي يقودها معهد كارلسروه للتكنولوجيا (KIT) بياناتٍ بالغة الأهمية حول إنتاج الوقود البحري المستدام، وستُسهم في تطوير منشآت مستقبلية واسعة النطاق قادرة على تشغيل النقل البحري والصناعة باستخدام أنواع وقود اصطناعية منخفضة الكربون. وستستمر الأبحاث حول مرونة تشغيل المنصة في ظل ظروف الرياح المتغيرة، وتأثيراتها البيئية، والمتطلبات التنظيمية لمثل هذه الأنظمة المبتكرة للطاقة البحرية.
