إنتاج الميثان الأخضر لمحطة الطاقة الكهربائية في الأردن

الوضع البيئي في الأردن

يساهم الأردن بنسبة 0.08% من إجمالي انبعاثات غازات الاحتباس الحراري عالميًا، أي ما يعادل 35.3 مليون طن متري من ثاني أكسيد الكربون. ويحتل الأردن المرتبة 96 عالميًا من حيث حجم الانبعاثات منذ عام 1990. تشكل انبعاثات ثاني أكسيد الكربون 62% من إجمالي انبعاثات الأردن، بينما تشكل انبعاثات غاز الميثان 21.4% (CH4)، وانبعاثات أكسيد النيتروز 3.8% (N2O) يُعد قطاع الطاقة في الأردن المصدر الرئيسي لانبعاثات غازات الاحتباس الحراري، حيث يساهم بنحو 21.8 مليون طن متري، أي ما يعادل 61.9% من إجمالي الانبعاثات (Emission Index, 2025).

محطة السمرا للطاقة وأثرها البيئي

تُعد محطة السمرا للطاقة إحدى محطات توليد الكهرباء التابعة لشركة سمرا للطاقة الكهربائية. تعمل هذه المحطة بالغاز الطبيعي، وتولد 1241 جيجاواط من إجمالي قدرة توليد الكهرباء في جميع المحطات (1842 جيجاواط)، أي ما يعادل 67% من إجمالي الطاقة المنتجة. تقع المحطة بالقرب من عمان، في منطقة الزرقاء (2023، Samra). تلعب هذه المحطة دورًا حيويًا في تلبية احتياجات الكهرباء في الأردن، إلا أن تأثيرها البيئي كان محل قلق. نظرًا لاعتمادها على الوقود الأحفوري، فإن هذه المحطة تُصدر غازات الاحتباس الحراري.

تسعى المحطة إلى خفض انبعاثات ثاني أكسيد الكربون بنحو 300 ألف طن سنويًا وفقًا لآلية التنمية النظيفة التابعة للأمم المتحدة. من الضروري أن تحقق محطة سمرا الحياد الكربوني من خلال إزالة ثاني أكسيد الكربون المنبعث، وذلك من خلال طرق مثل التشجير، وإعادة التشجير، واستخدام تقنيات زراعية حديثة لتعزيز الكربون في التربة، وتقنيات استخلاص الكربون (IEA, 2025)، والطاقة المتجددة، وتقنية الهيدروجين، وتحسين كفاءة الطاقة (Wang et al. 2025). ومن الحلول المستدامة لتعويض انبعاثات الكربون ذات جدوى اقتصادية، استخدام تقنية إنتاج الوقود باستخدام تحليل الماء بالتيار الكهربائي، وهو وقود اصطناعي ذو انبعاثات كربونية صفرية، على أن يكون مصدر الطاقة للتحليل المائي ومصدر ثاني أكسيد الكربون المستخدم في هذه العملية مستداماً.

تعريف بالدراسة العلمية

قمت بإجراء دراسة هدفت إلى تطوير تصميم مثالي لسلسلة التوريد لعملية إنتاج الميثان الأخضر بواسطة التحليل المائي الكهربائي، وحتى تكون هذه العملية مستدامة، فقد أوصيت في هذه الدراسة باستخدام ثاني أكسيد الكربون الملتقط على نحو مباشر من الهواء المحيط، وأن تُسْتَخْدَم الطاقة الشمسية كمصدر طاقة أساسي لتشغيل تقنية التقاط ثاني أكسيد الكربون، ولتشغيل عملية تحليل الماء لتوليد الهيدروجين الأخضر.

تم اختيار محطة كهرباء السمرا، والتي تعمل بالغاز الطبيعي (الميثان) كحالة دراسية لتطبيق تقنيات الانبعاث الكربوني الصفري. مرت هذه الدراسة بمراحل مختلفة بدأت بتحديد حجم انبعاثات ثاني أكسيد الكربون التي سيتم التقاطها بوساطة تقنيات الالتقاط المباشر. تبع ذلك تحديد تقنية الالتقاط المثلى وموقع عمل هذه التقنية وتصميم عملية إنتاج الميثان بواسطة الكهرباء المثلى والتصميم الأمثل للسلسلة اللوجستية.

النتائج المتوقعة من تطبيق الدراسة

 كشفت هذه الدراسة أن تقنية الالتقاط المباشر المثلى هي تقنية الالتقاط المنخفض الحرارة المعتمد على مركب Omino، وسيبلغ إجمالي كمية ثاني أكسيد الكربون الملتقطة بواسطة هذا المشروع 7.35 طناً في الساعة. سيتم استخدام ثاني أكسيد الكربون الملتقط لإنتاج الميثان بواسطة تقنية تحليل الماء بواسطة الكهرباء.

 سيبلغ إجمالي الإنتاج في الساعة 0.33 طناً من الميثان. أوصي بتشغيل المشروع في مكان قريب من المحطة. كما نصح باستخدام خزان عمودي ISO واحد فوق الأرض لتخزين ثاني أكسيد الكربون الملتقط، وأيضًا خزان اختياري آخر لتخزين الميثان المنتج.

سيتم استخدام خطوط أنابيب بطول 10 أمتار لنقل ثاني أكسيد الكربون الملتقط بين تقنية الالتقاط وخزان التخزين. وسيتم استخدام خط أنابيب آخر لنقل ثاني أكسيد الكربون من خزان التخزين إلى عملية إنتاج الميثان. كما سيُستخدم خط أنابيب بطول 15 مترًا لنقل الميثان المُنتَج إلى خزانات التخزين.

تبلغ التكلفة الرأسمالية الإجمالية لهذا المشروع 171,744 دولارًا أمريكيًا، بينما تبلغ التكلفة التشغيلية السنوية 43,500 دولار أمريكي، ويحقق هذا المشروع وفورات سنوية قدرها 182,106 دولارات أمريكي. ومن المتوقع أن يغطي المشروع تكاليفه خلال عامين، وسيحقق هدف الحياد الكربوني لمحطة كهرباء السمرا.

المراجع:

Emission Index (2025). Greenhouse Gas Emissions in Jordan. Available online: https://www.emission-index.com/countries/jordan#:~:text=The%20sector%20that%20produced%20the%20most%20emissions%20in,17.3%25%20and%2017.2%25%20of%20total%20GHG%20in%20Jordan. Accessed 12/6/2025.

IEA (2025). Net zero by 2025. Available online: Net Zero by 2050 – Analysis - IEA, accessed 17/3/2025.

Samra (2023). Annul report 2023. Available online: annual_report_2023.pdf, 16/3/2025

Wang, Z., Sun, Y., Kong, H. and Xia-Bauer, C., (2025). “An in-depth review of key technologies and pathways to carbon neutrality: classification and assessment of decarbonization technologies”. Carbon Neutrality, Vol.4 No.1, pp.1-46