جودة الوقود: عنصر أساسي في دمج الكفاءة مع الاستدامة في النقل البحري

مع تزايد الضغوط التي تواجهها صناعة النقل البحري لتقليل بصمتها البيئية، برزت جودة الوقود كعامل حاسم لتحقيق الكفاءة التشغيلية وأهداف الاستدامة. إذ إنّ الوقود العالي الجودة لا يُحسّن من أداء المحركات فحسب، بل يقلل أيضا من الانبعاثات الضارة، مما يشجع شركات النقل البحري على الامتثال للمعايير التنظيمية الصارمة واعتماد ممارسات أكثر صداقة للبيئة. ومن خلال الاستثمار في تحسين جودة الوقود والالتزام بممارسات متقدمة لإدارته، يمكن لصناعة النقل البحري المضي قُدما نحو مستقبل يجمع بين الكفاءة والمسؤولية البيئية. في هذا العدد، تناقش ربان السفينة مع خبراء الوقود البحري، كيف تُشكّل جودة الوقود عنصرا محوريا في تطوير صناعة النقل البحري، مع تسليط الضوء على أحدث تقنيات مزج الوقود وتأثيراتها البيئية.

تأثير جودة الوقود على الكفاءة

تؤثر جودة الوقود على أداء السفن وكفاءتها بطرق عديدة، فالوقود ذو الجودة العالية والذي يتوافق مع معايير الكفاءة والاستدامة يُعد ضروريا لتشغيل سالم وفعّال لمحركات السفينة وضمان موثوقية وطول عمر الآلات الحيوية فيها، بحسب ما يفيد به المهندس جميل العلي، المدير الإقليمي للشرق الأوسط لتطوير الأعمال والتجارة لدى Bureau Veritas Marine & Offshore. كما يؤكد أنّ "الوقود ذا الجودة المنخفضة يمكن أن يؤدي إلى مجموعة من المشكلات، بما في ذلك الاضطرابات التشغيلية المكلفة في الحالات الأكثر خطورة، كما يُمكن أن يؤثر سلبا على سلامة السفينة ككل. لهذه الأسباب، يعمل ملّاك السفن والمشغلون على الحد من هذه المخاطر بصورة وقائية، عبر التعاقد مع شركات متخصصة في تقديم خدمات اختبار عينات الوقود والخدمات الاستشارية مثل شركة .BV VeriFuel

من وجهة نظر عثمان محمد، مدير المنتجات في خدمة التحليل والاستشارات المتعلقة بالتزود بالوقود العائدة إلى Lloyd’s Register، تلعب جودة الوقود دورا حاسما في أداء محرك السفينة وكفاءة الوقود والانبعاثات وتكاليف التشغيل والامتثال التنظيمي. ويشير محمد إلى أن "الوقود العالي الجودة يحترق بشكل أكثر كفاءة، مما ينتج عنه تحويل أفضل للطاقة وقدرة أعلى للمحرك. وبينما يزيد استخدام الوقود ذي الجودة المنخفضة من وتيرة أنشطة الصيانة، مثل تنظيف خزانات الوقود واستبدال الفلاتر وإصلاح المحركات، كما قد يؤدي إلى زيادة انبعاثات أول أوكسيد الكربون والجسيمات الدقيقة، يؤدي استخدام الوقود النظيف عالي الجودة إلى احتراق أفضل وانبعاثات أقل، ما يقلل من البصمة البيئية للسفن."

تحديات جودة الوقود

مع تزايد الضغوط البيئية على صناعة النقل البحري، برزت جودة الوقود كعامل أساسي للحفاظ على الكفاءة التشغيلية والامتثال لمعايير الاستدامة. وفي هذا الإطار، يقول جميل العلي إن جودة وقود السفن أصبحت تحظى بأهمية متزايدة، خاصة منذ تنفيذ المنظمة البحرية الدولية للوائح الصارمة المتعلقة بالكبريت في العام 2020، حيث تم تخفيض النسبة المسموح بها عالميا لاحتواء الوقود على الكبريت من %3.5 إلى %0.5. ويضيف: "في مناطق مراقبة الانبعاثات (ECA)، يجب أن تكون نسبة الكبريت في الوقود أقل من %0.1، كما يجب أن تكون أقل من هذه النسبة في موانئ الاتحاد الأوروبي. وقد أدت هذه العوامل إلى دفع العديد من الموردين إلى مزج أنواع مختلفة من مخزونهم من الوقود لتلبية المعايير الجديدة، مما أدى إلى زيادة تفاوت جودة الوقود وظهور مواد يُحتمل أن تكون ضارّة."

يعتقد محمد أن التصور العام لمسألة جودة الوقود في العام 2024 بقي مشابها لما كان عليه في السنوات القليلة الماضية، على الأقل منذ التحول إلى الوقود المنخفض الكبريت جدا (VLSFO) في العام 2020. ويقول: "يظل الوقود دائما اعتبارا مهما وتكلفة أساسية بالنسبة لجميع مشغّلي السفن، ومع التغير السريع في لوائح وتركيبات الوقود، باتت هناك حاجة ماسة أكثر من أي وقت مضى لفهم المسائل المتعلقة بجودة وتوفر أنواع الوقود البحري حول العالم وما يجب البحث عنه في هذا المجال. ومع صدور معيار ISO 8217 الجديد في شهر يونيو والذي يشمل جميع أنواع الوقود الموجودة حاليا، والاستخدام المتزايد لأمزجة الوقود الحيوي، جنبا إلى جنب مع لوائح الاتحاد الأوروبي والمنظمة البحرية الدولية، من المتوقع أن يستمر العام القادم في طرح التحديات لصناعة الوقود البحري."

ويضيف محمد: "يمكننا أيضا أن نتوقع زيادة في طلب واستخدام أنواع مختلفة من الوقود الحيوي والوقود المتجدد من أصل غير بيولوجي (RFNBO)، وليس فقط إسترات الميثيل الحمضية الدهنية (FAME)، ما قد يُضيف تحديات كبيرة لصناعة النقل البحري فيما يتعلق بالحفاظ على التحكم بجودة الوقود وشفافية تركيبته."

الامتثال للوقود الحيوي

مع تصاعد الضغوط من أجل تحقيق إزالة الكربون، تتطور الأطر التنظيمية لتشجيع اعتماد أنواع وقود أكثر استدامة في الصناعة البحرية. من وجهة نظر مصطفى الزين، مستشار الوقود لدى شركة Glander International Bunkering، فإن اللوائح الأوروبية مثل EU ETS وFuelEU، بالإضافة إلى اللوائح الصادرة عن المنظمة البحرية الدولية، تهدف إلى تحفيز السفن لتقليل انبعاثاتها عبر استخدام أنواع وقود معتمدة ومستدامة وقليلة الكربون مثل إسترات الميثيل الحمضية الدهنية (FAME)، والوقود الهيدروجيني النباتي الأخضر (HVO)، والتي يتم إنتاجها من مواد غير أحفورية مثل النفايات وزيت الطهي المستخدم. ويقول الزين: "إن الانبعاثات الصادرة عن هذه الأنواع من الوقود هي أقل بكثير مقارنة بتلك الصادرة عن الوقود البحري التقليدي، ولكن أحد التحديات الرئيسية يكمن في أن هناك طلبا مرتفعا على هذه الأنواع من قبل ثلاثة قطاعات كبيرة، وهي النقل البحري والبري والجوي. كما إنّ هناك جهودا لتوسيع أنواع المواد الأولية المستدامة التي يمكن استخدامها لإنتاج الوقود الحيوي، بالإضافة إلى تزايد الاهتمام والطلب في قطاع النقل البحري على المحركات التي تعمل بالوقود البديل مثل الغاز الطبيعي المسال والميثانول والأمونيا."

معايير جودة الوقود

نظرا لأن تقنيات المزج تؤثر في جودة الوقود البحري وبالتالي تلعب دورا حاسما في أداء المحركات وطول عمر السفينة، هناك خصائص ومعايير أساسية تُستخدم لتحديد جودة الوقود البحري. يعتقد العلي أنه بصرف النظر عن المعلومات الأساسية المُقدمة في إيصال تسليم الوقود BDN، فإنّ من أفضل الممارسات في الصناعة البحرية أن يتم طلب الوقود البحري وفقا لمعيار الوقود ISO 8217، ثم يتم أخذ عينة باستخدام طريقة التنقيط المستمر طوال عملية التزود بالوقود لضمان أخذ عينة حقيقية.

ويضيف العلي أنه "لضمان تجانس العينات، يجب هز "cubitaine" (وهي العبوة التي تجمع بها العينات) جيدا قبل سكبها في زجاجات العينات الأربع المطلوبة، والتي يتم إرسال واحدة منها إلى المختبر لاختبارها وتحليلها. وتتم مقارنة نتائج الاختبارات مع المعايير المحددة في معيار ISO 8217 للوقود للتأكد من أن الوقود مطابق للمواصفات ومناسب للاستخدام. وينبغي إتمام هذه العملية بشكل مثالي ومشاركة النتائج مع كبير المهندسين والمشرف المسؤول قبل أن تبدأ السفينة باستهلاك الوقود لتجنب التأثيرات الضارة المحتملة في حال كان الوقود غير ملائم للاستخدام."

وفي هذا السياق، يُشير عثمان محمد إلى أن المعيار الدولي ISO 8217 يُستخدم عموما في شراء وبيع الوقود البحري حول العالم. وبالتالي، يجب أن يتوافق المزيج النهائي للوقود في نقطة نقل ملكيته مع المتطلبات المحددة في العقد بين المشتري والبائع. كما أن جودة الوقود البحري يتم تقييمها من خلال اختبار إحدى العينات وفقا للمعايير الموضحة في أحد جداول معيار ISO 8217:2024، ويضيف محمد أن "هناك أربعة جداول في هذا المعيار لكل نوع من أنواع الوقود، سواء كان الوقود مكررا، أم وقودا متبقيا منخفض الكبريت، أم وقودا متبقيا عالي الكبريت، أم وقودا حيويا. أحد أهم هذه البنود هو بند جودة التصنيع رقم 5.2، الذي ينص على أنه يجب أن يكون الوقود خاليا من أي مواد، بما في ذلك المواد المضافة والأنواع الكيميائية، بتركيزات تجعل الوقود غير مناسب للاستخدام عن طريق: أ) تهديد سلامة السفينة؛ أو ب) التأثير سلبا على أداء المحركات؛ أو ج) كونه ضارا بالأشخاص على السفينة."

ويواصل محمد قائلا: "إن تقييم ما إذا كان الوقود مناسبا للاستخدام هو أحد أصعب جوانب عملية تقييم جودة الوقود البحري. ولهذا تقوم وكالات اختبار الوقود باستخدام أدوات متنوعة تكون موجودة تحت تصرفهم مثل تحليل طيف الأشعة تحت الحمراء باستخدام تحويل فورييه (FTIR) والتحليل باستخدام كروماتوغرافيا الغاز ومطياف الكتلة (GCMS)، لمحاولة التحقيق في الحالات التي قد يكون فيها الوقود ضمن الحدود المنصوص عليها في الجدول المعني في المعيار ISO 8217، ولكن السفينة لا تزال تواجه مشاكل تشغيلية فيما يتعلق بمناولة الوقود واستخدامه على متنها. كما تساعد أدوات مثل FTIR/GCMS في التحقق مما إذا كان الوقود يحتوي على أي مكونات غريبة بمستوى قد يتسبب في تعطل عمليات المحرك. ومع ذلك، فإن الوقود المتبقي يحتوي على مئات الآلاف من الأنواع المختلفة مما يجعل الأمر معقدا."

تقنيات المزج

إن تحسين عملية مزج الوقود إلى أقصى حد يتطلب تحديثا مستمرا لنماذج المحاكاة بناء على البيانات التحليلية في الوقت الفعلي. وفي في هذا الإطار، يقول جميل العلي: "توفر أدوات التحليل عبر الإنترنت نطاقا واسعا من البيانات التحليلية الفورية للمواد الخام والأمزجة النهائية بصورة مستمرة."

وفيما يتعلق بأحدث تقنيات المزج المستخدمة لتعزيز جودة وقود السفن، يرى العلي أن مزج الوقود الحيوي مع الوقود البحري التقليدي يمكن أن يحسن من تصنيفات مؤشر كثافة الكربون (CII)، ويضيف: "مع بدء الامتثال للوائح مؤشر كثافة الكربون الصادرة عن المنظمة البحرية الدولية، يركز ملّاك ومشغلو السفن على كيفية تحسين عملياتهم وتعزيز تصنيفاتهم في هذا المؤشر."

اقرأ أيضاً: زيادة مبيعات وقود السفن عالميا في 2024 نتيجة لتجنب المرور عبر البحر الأحمر

تأثير FuelEU

مع  دخول اللائحة البحرية للوقود الأوروبي (FuelEU) حيز التنفيذ، من المتوقع أن تؤثر هذه اللائحة على معايير جودة وقود السفن، حيث يتم حاليا اتخاذ تدابير لضمان الامتثال مع الحفاظ على الكفاءة التشغيلية. ووفقا لمصطفى الزين، تتطلب هذه اللائحة تقليل انبعاثات السفن عبر استخدام الوقود المتجدد. وسيبدأ التطبيق في يناير 2025 مع تخفيض ما نسبته 2% من الانبعاثات، وستزداد النسبة تدريجيا كل بضع سنوات حتى تصل إلى 80% في عام 2050.

ويقول الزين إنّ "بعض أنواع الوقود الحيوي مثل إسترات الميثيل الحمضية الدهنية (FAME) والوقود الهيدروجيني النباتي الأخضر (HVO)، وهما من أبرز أنواع الوقود المتجدد، لا يوجد لهما معايير موحدة بشكل كبير مثل ما هو الحال بالنسبة للوقود التقليدي مثل الغاز البحري أو الوقود منخفض الكبريت جدا (VLSFO). ولكن على الرغم من ذلك، هنالك بعض المعايير المتعلقة بهذه الأنواع من الوقود، كان آخرها المعيار ISO 8217:2024 الذي يتضمن معايير تتعلق بالهيدروكربونات من مصادر متجددة وإسترات الميثيل الحمضية الدهنية (FAME)، إلى جانب بعض المعايير الأوروبية مثل EN 14214، كما أن لدى الاتفاقية الدولية لمنع التلوث من السفن MARPOL بعض المعايير المتعلقة بالوقود المتجدد. وفيما يخص معايير الجودة، فإن الوقود الحيوي ومواصفاته أصبح أكثر معيارية من ذي قبل بالتزامن مع التقدم في عملية الانتقال لهذه الأنواع من الوقود."

من وجهة نظر جميل العلي، "فإن المعايير الافتراضية للانبعاثات المنصوص عليها في اللائحة البحرية للوقود الأوروبي FuelEU ستتناول الوقود الأحفوري فقط، بينما سيتم تحديد كثافة انبعاثات الوقود الحيوي والغاز الحيوي "من البئر إلى الخزان" (أي كثافة الانبعاثات الصادرة عن الوقود في الفترة ما بين استخراجه من البئر حتى وصوله إلى الخزانات المخصصة له على متن السفينة) بواسطة توجيهات الطاقة المتجددة (RED)، وستحتاج شركات النقل البحري إلى حساب انبعاثات الغازات الدفيئة لكل وحدة طاقة مستخدمة على متن السفن، بالاستناد إلى استهلاك الوقود المبلغ عنه وعوامل الانبعاثات لكل نوع من أنواع الوقود المستخدم."

وفي الإطار نفسه، يقول عثمان محمد إن الهدف الرئيسي للائحة البحرية للوقود الأوروبي FuelEU، التي تعتبر مكونا أساسيا من حزمة Fit for 55 الخاصة بالاتحاد الأوروبي، هو زيادة طلب واستخدام الوقود المتجدد والمنخفض الكربون وتقليل انبعاثات الغازات الدفيئة في قطاع النقل البحري، مع ضمان تشغيل حركة الملاحة البحرية بسلاسة وتجنب حدوث أي اختلالات في السوق الداخلية.

ويُضيف محمد: "إنّ اللائحة البحرية للوقود الأوروبي وغيرها من التدابير المتوسطة وطويلة الأجل لتقليل انبعاثات الغازات الدفيئة ستؤثر على توحيد معايير الوقود، مما سيدفع الصناعة البحرية إلى تطوير معايير وقود جديدة أو تحديث المعايير الحالية لدمج الوقود المصنوع من مواد أولية مستدامة للاستهلاك البحري، مع الحفاظ على كثافة كربون منخفضة على أساس دورة الحياة. ومن أبرز العقبات أمام توحيد المعايير هو نقص البيانات والتجارب الميدانية، التي تُعدّ أمرا ضروريا لتحديث أو تطوير معايير جديدة. ولهذا، يجب على جميع أصحاب المصلحة التعاون وتبادل المعلومات حول جودة الوقود وتأثيره على الكفاءة التشغيلية وأداء أنظمة الوقود على متن السفن، لضمان إدخال التطورات الجديدة في الوقت المناسب ودعم عملية إزالة الوقود الأحفوري من الصناعة البحرية."

تأثير لوائح المنظمة البحرية الدولية

مع تعرض الصناعة البحرية لضغوط تنظيمية متزايدة للحد من انبعاثات الغازات الدفيئة، أصبح قادة الصناعة على دراية تامة بالتبعات المالية والتحولات المستمرة في خيارات الوقود.

في هذا الإطار، يقول جميل العلي: "مع تزايد صرامة لوائح المنظمة البحرية الدولية (IMO) بما يتماشى مع الاستراتيجية المعدلة للمنظمة لتقليل انبعاثات الغازات الدفيئة من السفن، بغض النظر عن الوقود البديل أو التكنولوجيا التي يختارها المشغلون لتقليل انبعاثات الكربون في عملياتهم، من المتوقع أن يؤثر ذلك بشكل كبير على نفقاتهم الإجمالية، وعلى النفقات الرأسمالية والتشغيلية، وبالتالي، فإنه من المتوقع أن يواجه المشغلون الأصغر حجما صعوبة أكبر في الحفاظ على ربحية أعمالهم."

من جانبه، يقول عثمان محمد: "إن التدابير الحالية والمستقبلية للحد من انبعاثات الغازات الدفيئة من قبل المنظمة البحرية الدولية IMO سيكون لها تأثير كبير على خيارات الوقود. وبالتالي، سيزداد الضغط على جانب العرض مما سيؤثر على تكلفة الوقود منخفض الكربون. وقد لوحظ بالفعل أن الوقود الحيوي الذي يمكن إضافته إلى الوقود التقليدي، والذي يشهد طلبا مرتفعا مع توفر محدود، يدفع تكلفة الوقود إلى الارتفاع. كما لوحظ في العديد من الحالات أن مشغلي السفن يتأثرون بالمستأجرين أو ملّاك البضائع لتحويل السفن إلى العمل بالوقود المتجدد لعرض التزامهم البيئي لعملائهم أو لأصحاب المصلحة."

ويختتم محمد قائلا: "قد يؤدي هذا أيضا إلى الاستثمار في تعديل السفن أو بناء سفن قادرة على حرق الوقود غير التقليدي منخفض نقطة الاشتعال مثل الميثانول. وقد تؤدي هذه السيناريوهات أيضا إلى إحداث تفاوت بين اللاعبين الرئيسيين وقدرة المشغلين الأصغر على إدارة التكاليف المرتفعة المتمثلة في ضريبة الكربون إذا استمروا في حرق الوقود الأحفوري التقليدي. ومع ذلك، أظهرت صناعة النقل البحري قدرتها على الصمود في مواجهة البيئة التنظيمية الصعبة في الماضي، مثل لوائح المنظمة البحرية الدولية للعام 2020، وبالتالي فإن الصناعة البحرية حاليا بحاجة إلى مستوى القوة نفسه لمواجهة التحديات البيئية المستقبلية."

لقراءة المحتوى كاملا إضغط على الرابط التالي : مجلة ربان السفينة، العدد 95، يناير/ فبراير 2025، موضوع العدد، ص. 16