تلعب سلاسل توريد الأمونيا دورًا محوريًا في الاقتصاد العالمي،عبر 4 مراحل رئيسية تتطلب بنية تحتية بالغة التخصص والتقيد بمعايير سلامة صارمة، و اكتسبت الأمونيا أهمية قصوى للمستقبل المستدام بصفتها حاملًا واعدًا للطاقة النظيفة.
ونستعرض في هذا المقال بالتفصيل مراحل سلاسل توريد الأمونيا، و رحلة المادة الخام بداية من التجهيز وصولًا إلى الأسواق العالمية وخاصةً في قطاع الأسمدة النيتروجينية الذي يمثل حوالي 70% من الاستهلاك العالمي للأمونيا.
سلاسل توريد الأمونيا من الإنتاج إلى الاستهلاك
1. مرحلة الإنتاج والتصنيع
تُعتبر عملية إنتاج وتصنيع الأمونيا من أهم العمليات الكيميائية الصناعية على مستوى العالم،وتعتمد سلاسل توريد الأمونيا على عملية الإنتاج بطريقة هابر-بوش (Haber-Bosch)، وهي الطريقة الصناعية الأكثر شيوعًا وفعالية وقد شكل هذا الاكتشاف ثورة في الكيمياء الصناعية والتي تعتمد العملية على التفاعل المباشر بين غاز النيتروجين (N₂)، الذي يتم الحصول عليه من الهواء الجوي، وغاز الهيدروجين (H₂) ، والذي يُشتق عادةً من الغاز الطبيعي (الميثان) أو النفتا أو الفحم وهناك عمليات أخري حديثة كالآتي:
- الأمونيا الرمادية : تعتمد هذه الطريقة بشكل أساسي على الغاز الطبيعي (الميثان) كمصدر لـ الهيدروجين، والنيتروجين يُستخلص من الغلاف الجوي وتتم العملية من خلال تفاعل الهيدروجين مع النيتروجين تحت ضغط عالٍ وحرارة مرتفعة في وجود عامل حفاز (عادة الحديد) لإنتاج الأمونيا السائلة. هذه العملية كثيفة الاستهلاك للطاقة وتطلق كميات كبيرة من ثاني أكسيد الكربون، خاصة عند استخدام الغاز الطبيعي كمادة خام.
- الأمونيا منخفضة الكربون (الزرقاء والخضراء) : تشهد سلسلة التوريد تحولًا نحو أنواع الأمونيا الصديقة للبيئة و يتم إنتاجها بنفس طريقة “هابر-بوش” باستخدام الغاز الطبيعي، ولكن يتم احتجاز وتخزين الكربون الناتج (CCS)، مما يقلل بشكل كبير من الانبعاثات الكربونية.
- الأمونيا الخضراء: يتم إنتاجها من الهيدروجين الأخضر (المنتج عبر التحليل الكهربائي للماء باستخدام طاقة متجددة مثل الشمس والرياح) مع النيتروجين الجوي. هذه العملية لا تطلق أي انبعاثات كربونية تقريبًا وتُعتبر جزءًا أساسيًا من اقتصاد الهيدروجين الأخضر.
2. التخزين
بمجرد تصنيع الأمونيا ، يتم تبريدها وتسييلها (إلى أمونيا لا مائية سائلة) لتسهيل تخزينها ونقلهاو تُخزن الأمونيا في حالة سائلة تحت ضغط عالٍ و/أو درجة حرارة منخفضة (حوالي -33) في خزانات ضخمة مصنوعة من الفولاذ أو الخرسانة وتُقام مرافق التخزين عادة بالقرب من مصانع الإنتاج أو في الموانئ والمراكز اللوجستية الكبرى لتسهيل الشحن الدولي.
3. النقل والتوزيع
يُعد نقل الأمونيا من أهم وأعقد مراحل سلسلة التوريد، نظرًا لكونها مادة سامة و مسببة للتآكل حيث يتطلب نقلها وتوزيعها إجراءات سلامة خاصة.
- النقل لمسافات طويلة (العبور الدولي) : ويتم من خلال طريقتان لضمان إمداد سلاسل توريد الأمونيا عن طريق النقل البحري و هو الوسيلة الرئيسية لنقل الأمونيا على المستوى الدولي. تُستخدم ناقلات بحرية متخصصة مجهزة بأنظمة تبريد للحفاظ على الأمونيا في حالتها السائلة المبردة (fully refrigerated ships) وهناك طريقة اخري هي خطوط الأنابيب التي تُستخدم في الغالب للتوزيع الداخلي لمسافات طويلة بين مناطق الإنتاج والاستهلاك أو الموانئ داخل القارة الواحدة (مثل الولايات المتحدة).
- التوزيع الإقليمي والمحلي : ويتطلب جميع وسائل النقل الامتثال للوائح سلامة صارمة (مثل شهادات ASME و ISO و TPED) لضمان عدم حدوث تسربات ومنع التعرّض المباشر من خلال السكك الحديدية حيث تُستخدم عربات صهريجية (Railcars) متخصصة ومضغوطة لنقل كميات كبيرة و الشاحنات (صهاريج) التي تُستخدم لنقل كميات أقل إلى المستخدمين النهائيين مثل المزارع ومصانع الكيماويات الصغيرة.
4. الاستخدام النهائي
يتم توزيع الأمونيا في النهاية على المستخدمين النهائيين الرئيسيين:
- الزراعة (الأسمدة): الاستخدام الأهم، حيث تُستخدم الأمونيا بشكل مباشر أو كعنصر أساسي في صناعة اليوريا ونترات الأمونيوم والأسمدة السائلة.
- الصناعة الكيميائية: تستخدم في صناعة حمض النيتريك، والمتفجرات، والبوليمرات (مثل النايلون)، والمستحضرات الصيدلانية ومواد التنظيف المختلفة .
- الطاقة النظيفة (التطبيقات الناشئة): تُعتبر الأمونيا وقودًا محتملًا منخفض الكربون للسفن، مما يتطلب تطوير بنية تحتية لتموين السفن في الموانئ الرئيسية و يمكن تفكيك الأمونيا (الخضراء تحديدًا) بسهولة نسبيًا لإطلاق الهيدروجين النظيف للاستخدام في خلايا الوقود أو محطات الطاقة.
ختاما تتجلى أهمية سلاسل توريد الأمونيا في توجيه الاستثمارات نحو مشاريع الأمونيا الزرقاء والخضراء. ويتركز هذا الاستثمار في المناطق التي تزخر بـ إمكانات هائلة للطاقة المتجددة، مثل منطقة الشرق الأوسط وشمال أفريقيا و تكتسب الموانئ والقنوات الملاحية العالمية،التي لها أهمية لوجستية حاسمة في دعم وتأمين سلاسل التوريد المستقبلية لكل من الأمونيا والهيدروجين هذه الديناميكية اللوجستية والاستثمارية المشتركة ضرورية من أجل بناء مستقبل أكثر استدامة يقوم على الطاقة النظيفة.
فيديو .. تمكين سلاسل توريد الأمونيا الآمنة
المراجع :
- سلسلة تبريد الأمونيا – icesourcegroup
- إنتاج الأمونيا الخضراء – earthsguards
- الطرق الأساسية لتحضير الأمونيا – ejaba
اقرأ أيضا :
- 7 مزايا لإنتاج الأمونيا الزرقاء تعرف عليها
- انبعاثات الأمونيا والبيئة : 5 مصادر رئيسية تهدد التوازن البيئي وصحة الإنسان
- 5 تقنيات حديثة لعملية تحويل الأمونيا إلى هيدروجين نظيف
- استخدامات الأمونيا الصناعية: 9 مجالات حيوية تُشكل حلول مستدامة للطاقة
