فتح قفل انفجار البيوداجيت: تقنيات تخليق الوقود التي ستحدث تغييرًا يجب متابعتها في 2025-2030

فهرس المحتويات

• الملخص التنفيذي: تخليق وقود البيوداجيت في 2025
• حجم السوق، توقعات النمو، والتنبؤات حتى 2030
• اللاعبون الرئيسيون والمبادرات الشركات (مثل: Boeing.com, Gevo.com, Neste.com)
• تقنيات التخليق الأساسية: من المواد الخام إلى الوقود النهائي
• الاكتشافات الحديثة والابتكارات الناشئة
• الدوافع التنظيمية، الشهادات، والمعايير الصناعية (مثل: IATA.org, ASTM.org)
• ديناميات سلسلة الإمداد ومصادر المواد الخام
• التنافسية من حيث التكلفة وطرق التسويق
• مقاييس الاستدامة والأثر البيئي
• توقعات المستقبل: خارطة طريق للاعتماد السائد وسيناريوهات الصناعة
• المصادر والمراجع

الملخص التنفيذي: تخليق وقود البيوداجيت في 2025

في عام 2025، تقع تقنيات تخليق وقود البيوداجيت في مقدمة التحول العالمي نحو الطيران المستدام، مع تشغيل العديد من المنشآت التجارية الكبرى ووجود مشاريع جديدة قيد التنفيذ. تشمل المناهج الرائدة للتخليق الهيدروكيميائي للإسترات والأحماض الدهنية (HEFA)، تحويل الكحول إلى وقود الطائرات (ATJ)، تخليق فيشر-تروبش (FT)، وطرق التحفيز الناشئة التي تستخدم مواد خام متنوعة مثل الزيوت المستعملة، والمواد الزراعية المتبقية، والقمامة الصلبة البلدية.

تظل مسار HEFA الأكثر نضجًا وتبنيًا على نطاق واسع لإنتاج وقود البيوداجيت التجاري. تقوم شركات مثل Neste و World Energy بتوسيع الإنتاج مع منشآت في سنغافورة والولايات المتحدة وأوروبا، بقدرات سنوية تجاوزت مليون طن. في عام 2025، تستمر Neste في توسيع مصفاة البيو في سنغافورة، مستهدفة أكثر من 1.3 مليون طن سنويًا من قدرة إنتاج وقود الطائرات المستدام (SAF). في الوقت نفسه، تخضع منشأة World Energy في باراماونت بكاليفورنيا لمزيد من التوسع لزيادة الإنتاج وتلبية الطلب المتزايد.

يتقدم تخليق فيشر-تروبش، الذي يستفيد من الكتلة الحيوية الغازية أو النفايات البلدية، من خلال التحركات الرئيسة للعرض التوضيحي ونشرها التجاري المبكر. يقوم Velocys بتطوير مشروع Bayou Fuels الخاص به في ولاية ميسيسيبي، باستخدام الكتلة الحيوية الخشبية المهدرة كمواد خام لإنتاج SAF عبر تخليق FT. تستهدف الشركة اتخاذ قرارات استثمار نهائية وبدء البناء في السنوات القادمة. بالمثل، تتعاون Shell في مشاريع SAF المعتمدة على FT، بما في ذلك مشروع Altalto Immingham في المملكة المتحدة، الذي يهدف إلى تحويل النفايات الصلبة البلدية إلى وقود طائرات على نطاق تجاري.

تكتسب تقنية تحويل الكحول إلى وقود الطائرات (ATJ) زخمًا، حيث بدأت LanzaJet الإنتاج في منشأتها Freedom Pines Fuels في ولاية جورجيا، الولايات المتحدة. تستخدم المنشأة الإيثانول المستخرج من غازات النفايات الصناعية والمواد الزراعية المتبقية، وتحوله إلى SAF عبر عمليات تحفيزية خاصة. مع قدرة تصل إلى 10 ملايين جالون سنويًا وخطط للتوسع السريع، من المتوقع أن تعزز تقنية ATJ خيارات المواد الخام وتزيد من مرونة سلاسل إمداد SAF.

مع النظر إلى المستقبل، ستشهد السنوات القليلة المقبلة تسريعًا في التسويق وتوسيع نطاق هذه التقنيات التخليقية. تقوم الجمعية الدولية للنقل الجوي (IATA) والتحالفات الجوية بتحديد أهداف طموحة لاعتماد SAF، مما يحفز الاستثمار والدعم السياسي. تقوم الشركات بتشكيل شراكات عبر القطاعات بشكل متزايد لتأمين مواد الخام، وتحسين مسارات التخليق، وتوسيع إنتاج SAF العالمي. ستكون الابتكارات المستمرة في كفاءة التحفيز، ولوجستيات المواد الخام، وتكامل العمليات حيوية لتقليل التكاليف وتحقيق أهداف خفض الكربون في الطيران حتى عام 2030 وما بعده.

حجم السوق، توقعات النمو، والتنبؤات حتى 2030

تقنيات تخليق وقود البيوداجيت، التي تشير إلى مجموعة العمليات لتحويل الكتلة الحيوية إلى وقود الطائرات المستدام (SAF)، تحظى بشعبية كبيرة حيث تشدد صناعة الطيران على جهودها لخفض انبعاثات الكربون. بحلول عام 2025، يتميز سوق تخليق وقود البيوداجيت بتوسع سريع في سعة الإنتاج، وزيادة الاستثمارات، ودفع منسق نحو التسويق عبر عدة طرق تكنولوجية. تشمل تقنيات التخليق الرئيسية الهيدروكيميائية للإسترات والأحماض الدهنية (HEFA)، وتحويل الكحول إلى وقود الطائرات (AtJ)، وتخليق فيشر-تروبش (FT)، وعمليات التحويل الحرارية والبيوكيميائية الناشئة.

من المتوقع أن ينمو سوق SAF العالمي، المدعوم بتخليق وقود البيوداجيت، من مرحلة مبتدئة إلى قطاع بمليارات الدولارات على مدى السنوات الخمس المقبلة. في مطلع عام 2025، لا تزال السعة محدودة نسبيًا مقارنة بالطلب العالمي على وقود الطائرات، حيث أفادت Neste — أكبر منتج SAF في العالم — بقدرة إنتاج سنوية تبلغ مليون طن، وتسعى للوصول إلى 1.5 مليون طن بحلول عام 2024 وزيادة أخرى بحلول عام 2026. World Energy، لاعب رئيسي آخر، تدير منشآت SAF قائمة على HEFA على نطاق واسع في الولايات المتحدة، مع استثمارات مستمرة لتوسيع الإنتاج.

يتم تطوير مزيج التكنولوجيا. لا يزال HEFA هو الأكثر هيمنة بسبب نضوجه التجاري وتوافر المواد الخام، لكن طرق FT وAtJ تحقق زخمًا متزايدًا. لقد أعلنت Shell وشركاؤها عن خطط لتوزيع منشآت قائمة على FT وAtJ خلال العقد، مستهدفين النشر على نطاق تجاري. LanzaTech تدفع تقدم تخليق ATJ القائم على تخمير الغاز، مع عدة أشكال تجريبية وتجارية قيد التنفيذ في أمريكا الشمالية وأوروبا وآسيا، متوقعة أن تساهم بقدرة جديدة كبيرة بحلول عام 2027.

إن التوقعات المستقبلية حتى عام 2030، تقوم بها هيئات الصناعة، تشير إلى نمو مضاعف. تقدر الجمعية الدولية للنقل الجوي (IATA) أن إنتاج SAF يمكن أن يصل إلى 24 مليار لتر (حوالي 19 مليون طن) بحلول عام 2030، مما يمثل قفزة كبيرة من أقل من مليون طن في عام 2023 (الجمعية الدولية للنقل الجوي). سيقود هذا النمو من خلال التوجيهات القوية – مثل مبادرة ReFuelEU Aviation في الاتحاد الأوروبي – وزيادة اتفاقيات شراء ناشطة من شركات الطيران.

باختصار، بين 2025 و 2030، تستعد تقنيات تخليق وقود البيوداجيت للتوسع السريع، وتنويع منصات التكنولوجيا، وتعمق تكامل سلسلة الاست供应. ستكون الابتكارات في تأمين المواد الخام، وكفاءة العمليات، والبيئات السياسية الداعمة حيوية لتحقيق أهداف اعتماد SAF الطموحة وضمان سوق وقود الطائرات المستدامة بشكل قوي بنهاية العقد.

اللاعبون الرئيسيون والمبادرات الشركات (مثل: Boeing.com, Gevo.com, Neste.com)

تُشكل المشهد لتقنيات تخليق وقود البيوداجيت في عام 2025 من خلال استثمارات قوية، العرض التوضيحي على نطاق تجاري، والشراكات الاستراتيجية من قادة الصناعة تهدف إلى تسريع اعتماد وقود الطيران المستدام (SAF). تركز هذه الشركات الرئيسية بشكل أساسي على نشر وتحسين طرق التخليق المتقدمة، ولا سيما الهيدروكيميائية للإسترات والأحماض الدهنية (HEFA)، وتحويل الكحول إلى وقود الطائرات (ATJ)، وتخليق فيشر-تروبش (FT)، وطرق Power-to-Liquid (PtL) الناشئة.

• Neste تُعد رائدة عالمية في تسويق وتوسيع تقنية HEFA، محولة الدهون والزيوت والشحوم المستهلكة إلى وقود طائرات متجدد. في عام 2024-2025، تكمل Neste التوسعات الكبرى في القدرات في روتردام وسنغافورة، مستهدفة قدرة إنتاج سنوية تتجاوز 1.5 مليون طن من SAF بحلول نهاية عام 2025. أنشأت الشركة اتفاقيات شراء مع شركات الطيران الكبرى وتدمج الحلول الرقمية لتحسين سلاسل إمداد المواد الخام وكفاءة الإنتاج.
• Gevo تحقق تقدمًا في مسار تحويل الكحول إلى وقود الطائرات (ATJ) باستخدام الإيثانول المتجدد و الإيزوبروبانول كمواد خام. تم تصميم مصنعها Net-Zero 1، المقرر إطلاقه في عام 2025، لاستخدام الطاقة المتجددة واحتجاز الكربون، مع استهداف ملف وقود سلبي للكربون. لقد secured Gevo مجموعة من العقود طويلة الأجل مع دلتا إير لاينز وغيرها من الشركات لتوفير ملايين الجالونات من SAF سنويًا، مما يشير إلى زخم تجاري قوي للوقود المشتق من ATJ.
• Boeing تجري مبادرات مؤسسية لتسريع اعتماد وتوثيق 100% SAF في الطيران التجاري. Boeing تتعاون مع منتجي الوقود والهيئات التنظيمية، وتقوم برحلات توضيحية، وتقديم إرشادات تقنية لطرق التخليق الجديدة — بما في ذلك تقنيات FT و PtL — لدعم الالتزامات الصناعية لتحقيق صافي انبعاثات صفرية بحلول عام 2050.
• Sasol، رائدة في تخليق فيشر-تروبش، تستخدم خبرتها لتوسيع إنتاج SAF من الكتلة الحيوية والنفايات الصلبة البلدية. بالتعاون مع مجموعة لوفتهانزا وشركاء آخرين، تقوم Sasol بتجربة إنتاج SAF قائم على FT على نطاق تجاري في جنوب أفريقيا وأوروبا، مستهدفة دخول السوق بحلول عام 2026.

تشير التوقعات لعام 2025 وما يليها إلى نمو سريع في إنتاج وقود البيوداجيت، مع تركيز قوي على توسيع تقنيات التخليق المتنوعة، وتأمين سلاسل الإمداد، وإنشاء معايير تنظيمية عالمية. من المتوقع أن تساهم المبادرات العقارية في تقليل مخاطر المسارات الناشئة وتمهيد الطريق لمزيد من اعتماد SAF في قطاع الطيران.

تقنيات التخليق الأساسية: من المواد الخام إلى الوقود النهائي

تخليق وقود الطائرات المستدام القائم على البيولوجيا (SAF)، والذي يُطلق عليه غالبًا “البيوداجيت”، يخضع لتطور تكنولوجي سريع حيث تسعى صناعة الطيران لتحقيق أهداف خفض الكربون لعام 2025 وما بعدها. تُستخدم التقنيات الأساسية للتخليق – الهيدروكيميائية للإسترات والأحماض الدهنية (HEFA)، تحويل الكحول إلى وقود الطائرات (ATJ)، تخليق فيشر-تروبش (FT)، وطرق التحفيز الناشئة – على نطاق تجاري وتجريبي، باستخدام مجموعة متنوعة من المواد الخام.

يظل HEFA هو المسار التجاري السائد في عام 2025، حيث ينتج SAF من المواد الخام القائمة على الدهون مثل زيت الطهي المستخدم، والشحم، والزيوت النباتية. تدير شركات مثل Neste و World Energy منشآت تعتمد HEFA على نطاق واسع في أوروبا وآسيا وأمريكا الشمالية. يمكن لمصفاة Neste في سنغافورة، بعد توسعها في عام 2023، الآن توفير حتى مليون طن من SAF سنويًا، مما يوضح قابلية نطاق تقنية HEFA. تواصل Neste استثماراتها في مرونة المواد الخام لتحسين انبعاثات دورة الحياة والاستدامة.

تقدمت مسارات ATJ، التي تستخدم الإيثانول أو الإيزوبوتانول كمواد وسيطة، إلى التجارب التجارية، وبشكل ملحوظ من خلال شراكات مثل منشأة Freedom Pines Fuels الخاصة بـ LanzaJet في جورجيا، الولايات المتحدة. تقوم هذه المنشأة، التي تتوسع في عام 2025، بتحويل الإيثانول – المأخوذ من غازات صناعية مهدرة والكتلة الحيوية – إلى SAF من خلال إزالة التحفيز، والأوليمير، والهيدروجين. يسمح هذا الإجراء باستخدام أوسع للمواد الخام، بما في ذلك المخلفات السليلوزية والنفايات الصلبة البلدية، مما يدعم مبادئ الاقتصاد الدائري (LanzaJet).

تسير مسار التخليق FT، الذي يعتمد على تحويل المواد الخام الصلبة (مثل النفايات الزراعية، وبقايا الغابات، أو النفايات البلدية) إلى هيدروكربونات سائلة، نحو تحقيق زخم متزايد. Velocys، من خلال مشاريع مثل Altalto Immingham، تتقدم بتقنية FT القابلة للتعديل لإنتاج SAF من الغاز الحيوي المشتق من النفايات، مستهدفة الإنتاج التجاري بعد عام 2025 (Velocys).

تشمل المسارات الناشئة، مثل التحلل التحفيزي (CH) وPower-to-Liquids (PtL) باستخدام الهيدروجين المتجدد وCO₂ الملتقط، مراحل تجريبية أو مبكرة. تقوم Gevo بتوسيع أنظمة ATJ المتكاملة وهيدروجين متجدد لتقليل كثافة الكربون في SAF، مع استهداف التوسع الكبير بحلول عام 2026.

مع النظر إلى المستقبل، يُحدد مستقبل تقنيات تخليق وقود البيوداجيت من خلال التوسع المستمر، وتنويع المواد الخام، والتكامل مع احتجاز الكربون والهيدروجين الأخضر. تعتمد الجدوى التجارية على تحسين كفاءة العمليات، وتقليل التكاليف، وتأمين إمدادات المواد الخام على المدى الطويل. من المتوقع أن تسرع التعاونات الصناعية والحوافز السياسية في النشر والابتكار عبر أواخر عشرينيات القرن.

الاكتشافات الحديثة والابتكارات الناشئة

يخضع مشهد تقنيات تخليق وقود البيوداجيت لتحول سريع حيث تشدد صناعة الطيران على جهودها لخفض الانبعاثات. تبرز الاكتشافات الحديثة في عام 2025 كل من الابتكار في العمليات ومرونة مصادر المواد الخام، مع تسريع تقدم عدة منشآت تجريبية ومشاريع تجارية نحو حلول قابلة للتوسع وفعالة من حيث التكلفة.

تُعتبر تنويع مسارات التخليق خارج الطرق التقليدية للهيدروكيميائية للإسترات والأحماض الدهنية (HEFA) أحد الاتجاهات الرئيسية. في أوائل عام 2025، أعلنت Neste عن نجاح عملياتها التجريبية لعملياتها من جيلها الجديد التي تدمج الدهون والنفايات الهيدروكربونية، مما يمكّن من زيادة مرونة المواد الخام وتقليل انبعاثات غازات الدفيئة. بالمثل، تقدمت TotalEnergies في منصتها لتخليق Biojet، حيث بدأت وحدة تجريبية جديدة تستخدم المحفزات المتقدمة للهيدرومعالجة لتحسين العائد وكفاءة الطاقة من مجموعة من المواد الخام المتجددة.

تكتسب عمليات الغازification وتخليق فيشر-تروبش (FT) أيضًا زخمًا. في عام 2025، أفادت Sasol بأن نتائج مبكرة إيجابية قد ظهرت من منشأتها التجريبية، التي تحول بقايا زراعية إلى وقود طائرات اصطناعي باستخدام عمليتها الحصرية FT. تعمل الشركة على تحسين أداء المحفزات لتقليل تكاليف الإنتاج وتحسين كفاءة تحويل الكربون، مع خطط للتوسع بحلول عام 2027. في حين، تعاونت Shell مع شركاء تكنولوجيين لإظهار نظام تحويل الغاز إلى وقود الطائرات القابل للتعديل المصمم للإنتاج المتفرق، مستهدفين المناطق النائية والمطارات الصغيرة.

تحقق تقنية تحويل الكحول إلى وقود الطائرات (ATJ) تقدمًا كبيرًا آخر. حققت LanzaTech و Virent, Inc. تقدمًا في تحويل الإيثانول والإيزوبوتانول إلى وقود الطائرات بديل. تستخدم عملية LanzaTech الغازات الصناعية كأصول كربونية، حيث حققت منشأتها التجريبية في عام 2025 أول إنجازات في التشغيل المستمر وشهادة جودة الوقود. في المقابل، أثبتت Virent الإنتاج على نطاق تجاري من المركبات العطرية الاصطناعية الحاسمة لمزيج وقود الطائرات، مما يوفر أداءً مساوياً للبدائل المشتقة من الوقود الأحفوري.

مع النظر إلى المستقبل، يبدو أن النظرة المستقبلية لتقنيات تخليق وقود البيوداجيت في السنوات القليلة القادمة متفائلة. تستهدف شركات متعددة النشر التجاري الكامل قبل عام 2030، مع توسعات تدريجية ودمج أكبر لعمليات احتجاز واستخدام الكربون (CCU). تدعم هيئات الصناعة مثل IATA وCORSIA إطارات العمل المعتمدة المنسقة، مما يُتوقع أن يعجل بقبول السوق ويحفز الابتكار الإضافي في تحويل مصادر المواد الخام وتعزيز العمليات.

الدوافع التنظيمية، الشهادات، والمعايير الصناعية (مثل: IATA.org, ASTM.org)

يتم تشكيل المشهد التنظيمي لتقنيات تخليق وقود البيوداجيت من خلال تقاطع المعايير الدولية، واللوائح الوطنية، والمبادرات التي يقودها القطاع، تتصاعد جميعها في 2025 وتضع المرحلة للسنوات القادمة. تواصل الجمعية الدولية للنقل الجوي (IATA) لعب دور محوري في Advocacy for a Robust, Harmonized Regulations Facilitating the Global Adoption of Sustainable Aviation Fuels (SAFs), بما في ذلك أنواع البيوداجيت. تؤكد مبادرة “Fly Net Zero” التابعة لـ IATA التزام قطاع الطيران بتحقيق صافي انبعاثات صفرية للكربون بحلول 2050، مما يؤدي إلى زيادة الطلب على SAFs المعتمدة التي تلبي معايير الأداء والاستدامة الصارمة.

المركزية لموافقة التنظيم وقيادة السوق هي عملية الشهادة التي تديرها الجمعية الأمريكية للاختبار والمواد (ASTM International). يحدد معيار ASTM D7566 مواصفات وقود التوربينات الطائرات التي تحتوي على الهيدروكربونات المصنوعة. التعديلات الأخيرة في عام 2024 والمراجعات المستمرة حتى عام 2025 توسع قائمة طرق الوقود الاصطناعية المعتمدة، بما في ذلك تحويل الكحول إلى وقود الطائرات (ATJ)، والاسترات والأحماض الدهنية المعالجة هيدروكيميائيًا (HEFA)، وعمليات التحويل التحفيزية المتقدمة. تمكنت هذه التغيرات منتجي الوقود من تسويق تقنيات البيوداجيت الجديدة، شريطة إثبات التكافؤ في السلامة والأداء مع وقود الطائرات التقليدي.

تعمل الوكالات التنظيمية في الأسواق الرئيسية – مثل إدارة الطيران الفيدرالية الأمريكية (FAA) ووكالة سلامة الطيران في الاتحاد الأوروبي (EASA) – عن كثب مع الصناعة لتبسيط مسارات الشهادة ومزامنة معايير الاستدامة. في عام 2025، تُسرع FAA’s Center of Excellence for Alternative Jet Fuels and Environment الدعم لاختبار وتوثيق طرق تخليق البيوداجيت الجديدة، مما يعكس دفع السياسات الأوسع نحو زيادة اعتماد SAF وفقًا لتحدي SAF الكبير الأمريكي (وزارة الطاقة الأمريكية).

تتطور أيضًا المعايير الصناعية للاستدامة، واحتساب الكربون على دورة الحياة، وتتبع المواد الخام. تقوم منظمات مثل المجلس المستدير للمواد الحيوية المستدامة (RSB) بدمج معايير الاستدامة الأكثر صرامة في مخططات الشهادة، استجابةً للتوقعات التنظيمية بشأن الشفافية وتقليل تأثيرات التغيير غير المباشر في استخدام الأراضي. في الوقت نفسه، تقوم المنظمة الدولية للطيران المدني (ICAO) بتعديل متطلبات CORSIA (نظام التعويض وتقليل الكربون للطيران الدولي)، حيث تتضمن التحديثات في عام 2025 نصوصًا واضحة لتوثيق كميات SAF المؤهلة والحد من الانبعاثات المرتبطة.

مع زيادة متانة أطر العمل التنظيمية والشهادات التي يتم توحيدها عالميًا، يعكس موقف تقنيات تخليق وقود البيوداجيت ازديادًا إيجابيًا. لا تقلل هذه الآليات فقط من العقبات الفنية والسوقية، بل تشجع التعاون عبر سلسلة القيمة، مما يوفر إشارات واضحة لمطوري التكنولوجيا والمستثمرين لتسريع النشر التجاري على مدى السنوات القليلة القادمة.

ديناميات سلسلة الإمداد ومصادر المواد الخام

تتطور سلسلة الإمداد ومصادر المواد الخام لتقنيات تخليق وقود البيوداجيت بسرعة حيث تُكثف شركات الطيران، والمنتجين، والحكومات جهودها لإزالة الكربون من الطيران. في عام 2025، تظل الأكثر نضوجًا تجاريًا مسار إنتاج وقود البيوداجيت هو الهيدروكيميائي للإسترات والأحماض الدهنية (HEFA)، الذي يعتمد على مواد خام مثل زيت الطهي المستعمل، والدهون الحيوانية، والزيوت النباتية غير الصالحة للأكل. لقد وسع اللاعبون الرئيسيون، بما في ذلك Neste و World Energy شبكات الإمداد العالمية لتأمين المواد الخام المستدامة، حيث تدير Neste مرافق معالجة مسبقة واسعة النطاق وشراكات لمعالجة مجموعة متنوعة من الزيوت والشحوم المهملة.

تعد تنويع مصادر المواد الخام ضرورة استراتيجية. مع تزايد الطلب، تتزايد المنافسة على المواد الخام التقليدية، مما يحفز الابتكار في سلاسل الإمداد. على سبيل المثال، تقوم TotalEnergies بتجربة استخدام المحاصيل الزراعية ذات التأثير غير المباشر المنخفض في استخدام الأراضي (ILUC) وبقايا زراعية في أوروبا، بينما تقوم EnviTec Biogas باستكشاف تدفقات النفايات البيولوجية للتحويل إلى وسائط وقود الطائرات الحيوية. يموّل مكتب تقنيات الطاقة الحيوية التابع لوزارة الطاقة الأمريكية (BETO) مشاريع تحسين سلسلة الإمداد لدمج بقايا الغابات والنفايات الصلبة البلدية كمواد خام الجيل التالي.

تكتسب طرق التخليق الناشئة، مثل تحويل الكحول إلى وقود الطائرات (ATJ) وعمليات تخليق فيشر-تروبش (FT)، أيضًا زخمًا، مما يوسع قاعدة المواد الخام المحتملة. تقوم LanzaTech بتوسيع تقنيتها القائمة على تخمير الغاز لتحويل الغازات الصناعية إلى إيثانول، يتم معالجته بعد ذلك إلى وقود الطائرات، مما يفتح سلاسل إمداد جديدة للاقتصاد الدائري. بالمثل، تقوم Velocys بتقدم إنتاج قائم على FT باستخدام النفايات البلدية والكتلة الحيوية الخشبية كمواد خام، مع منشآت تجارية مُخطط لتشغيلها في السنوات القادمة.

في عام 2025 وما بعدها، ستختبر مرونة سلسلة الإمداد من خلال الزخم المتزايد لمزج وقود الطائرات المستدام (SAF)، مثل تلك التي وضعتها المبادرات في الاتحاد الأوروبي والولايات المتحدة. يتم تقوية أنظمة تتبع الشهادات، مثل تلك التي تديرها ISCC System، لضمان الالتزام بالاستدامة عبر شبكات الإمداد المعقدة العالمية من المواد الخام. مع النظر إلى الأمام، تعتمد آفاق القطاع على مزيد من دمج سلاسل الإمداد المعتمدة على النفايات، وابتكارات مستمرة في معالجة المواد الخام، وتعاونات موسعة بين أصحاب المصلحة لضمان تأمين مصادر المواد الخام بشكل قوي وقابل للتوسع ومستدام لتقنيات تخليق البيوداجيت.

التنافسية من حيث التكلفة وطرق التسويق

تدخل التنافسية من حيث التكلفة وطرق التسويق لتقنيات تخليق وقود البيوداجيت (الوقود المستدام المستمد من البيولوجيا) مرحلة حاسمة في عام 2025. تتقدم عدة طرق — ولا سيما الهيدروكيميائي للإسترات والأحماض الدهنية (HEFA)، وتحويل الكحول إلى وقود الطائرات (ATJ)، وتخليق فيشر-تروبش (FT) — نحو النطاق التجاري، مدفوعة بالتحفيزات السياسية وزيادة طلب شركات الطيران على وقود الطائرات المستدام (SAF).

تُعد تقنية HEFA حاليًا الأكثر نضجًا تجاريًا، حيث تستفيد من المواد الخام الحالية مثل زيت الطهي المستخدم والدهون الحيوانية. تقوم المنشآت التي تديرها Neste و World Energy بتوسع الإنتاج، حيث تُبلغ Neste عن تكاليف إنتاج تبلغ حوالي 2-3 دولارات لكل لتر من SAF القائم على HEFA — وذلك بمعدل أعلى من وقود الطائرات التقليدي ولكن يتقلص مع تحقق وفورات الحجم. التزمت Neste بتوسيع إنتاج SAF العالمي إلى 1.5 مليون طن سنويًا بحلول 2024-2025، مما يدل على ثقتها في التحسينات المستمرة.

في الوقت نفسه، فإن تقنيات ATJ وFT، التي تستخدم الإيثانول الخلوي أو الغاز الحيوي على التوالي، في مرحلة تصنيعية مبكرة ولكنها تحظى باستثمارات كبيرة. على سبيل المثال، تقوم LanzaJet بتشغيل مصنع Freedom Pines Fuels الخاص بها في ولاية جورجيا، الولايات المتحدة، ومن المقرر أن تصل قدرته التشغيلية الكاملة في عام 2025. تستهدف عملية ATJ لديها تحقيق قسمة التكاليف بشكل منافس مع وقود الطائرات الأحفوري بحلول عام 2027، مدفوعة بتحسينات عملية وتنويع المواد الخام. أما في مجال FT، فإن Velocys تتقدم بمشروعها Altalto Immingham في المملكة المتحدة، مستهدفة عمليات تجارية قبل عام 2030 وتستفيد من النفايات الصلبة البلدية كمواد خام لتقليل تكاليف المدخلات.

تسرّع الالتزامات الحكومية واتفاقيات شراء شركات الطيران من التنافسية من حيث التكلفة. تنظم لائحة ReFuelEU Aviation في الاتحاد الأوروبي، الفعالة اعتبارًا من 2025، متطلبات خلط SAF، مما يخلق طلبًا مضمونًا ويحفز الاستثمار في التوسع (وكالة سلامة الطيران في الاتحاد الأوروبي). في الولايات المتحدة، من المتوقع أن يحسن تحدي وقود الطائرات المستدام والحوافز الضريبية بموجب قانون تخفيض التضخم من الحالة الاقتصادية للمنتجين (وزارة الطاقة الأمريكية).

مع النظر إلى المستقبل، من المحتمل أن تعتمد التوازنات مع وقود الطائرات التقليدي على الاستمرار في التوسع، والابتكار في مواد الخام، وإطارات السياسات المساندة. اعتبارًا من عام 2025، تظهر طرق التنظيم لتقنيات تخليق وقود البيوداجيت زخمًا قويًا، مع بداية واضحة نحو اعتماد السوق الأوسع والتنافسية في التكلفة على مدى السنوات القادمة.

مقاييس الاستدامة والأثر البيئي

تتواجد تقنيات تخليق وقود البيوداجيت في مقدمة استراتيجيات إزالة الكربون في الطيران في عام 2025، مع تركيز مقاييس الاستدامة والأثر البيئي في صميم تطويرها ونشرها الحالي. تُقيّم هذه التقنيات أساسًا بناءً على انبعاثات غازات الدفيئة (GHG) من الدورة الحياتية، واستدامة المواد الخام، وكفاءة الطاقة، والتوافق مع البنية التحتية الحالية.

تشمل المسارات التخليقية المهيمنة الهيدروكيميائية للإسترات والأحماض الدهنية (HEFA)، وتحويل الكحول إلى وقود الطائرات (ATJ)، وتخليق فيشر-تروبش (FT)، وطرق جديدة مثل Power-to-Liquid (PtL). يظل HEFA هو العملية الأكثر نضجًا تجاريًا، حيث تحقق عدة مصانع كبيرة أكثر من 60% من خفض انبعاثات غازات الدفيئة مقارنة بوقود الطائرات التقليدي، كما أفادت Neste و World Energy. تُعزى هذه التخفيضات أساسًا إلى استخدام الزيوت والشحوم المستهلكة كمصادر خام، مما يقلل من تغيير استخدام الأراضي والانبعاثات المرتبطة.

تشير تحليلات دورة الحياة لطرق FT وATJ، مثل تلك التي قامت بها Shell و LanzaTech، إلى وجود مدخرات انبعاثات غازات الدفيئة في نطاق يتراوح بين 60-85%، حسب توفر المواد الخام ومزيج الطاقة الإقليمي. يُظهر تخليق FT، خاصة عند استخدام النفايات الصلبة البلدية أو بقايا الغابات، تخفيضات كبيرة في جسيمات السخام وانبعاثات الكبريت، مما يعزز من ملفه البيئي بشكل أكبر.

يتجه النظر في عام 2025 نحو زيادة التركيز على استدامة المواد الخام، مع دمج مخططات الشهادة مثل المجلس المستدير للمواد الحيوية المستدامة (RSB) في سلاسل الإمداد لضمان تتبع وتوافق بيئي (المجلس المستدير للمواد الحيوية المستدامة). تتطور مقاييس كفاءة الطاقة أيضًا: تسمح التقدمات الأخيرة في تصميم المحفزات ودمج العمليات لبعض منشآت HEFA وFT بالعمل بكفاءة تحويل للطاقة تتجاوز 70%، وفقًا لـ Neste.

تأخذ التقييمات البيئية الآن بعين الاعتبار بشكل متزايد استخدام المياه، والتنوع البيولوجي، وجودة الهواء المحلي. على سبيل المثال، تقوم Neste و LanzaTech بالإبلاغ علنًا عن استهلاك المياه وتبذل جهودًا لتقليل بصمتها التشغيلية من خلال تنفيذ عمليات مغلقة ودون انبعاثات منخفضة.

مع حلول عام 2025 واستمرار السنوات القادمة، يتوقع القطاع مزيدًا من الانخفاضات في انبعاثات غازات الدفيئة مع تقدم تقنيات الجيل التالي – مثل PtL باستخدام الكهرباء المتجددة والاحتجاز المباشر للهواء – من المرحلة التجريبية إلى النطاق التجاري (Shell). تدعم هذه التقدمات مجتمعة تقدم صناعة الطيران نحو أهدافها ذات صافي الصفر المتوقع أن تعزز دور البيوداجيت كجزء أساسي من الطيران المستدام.

توقعات المستقبل: خارطة طريق للاعتماد السائد وسيناريوهات الصناعة

تتطور التقنيات التخليقية التي تدعم وقود البيوداجيت (الطائرات الناتجة عن البيو) بسرعة، مع كون عام 2025 عامًا محوريًا لكل من المشاريع التجارية التجريبية والتوسع المدفوع بالسياسة. تتقدم المسارات الرئيسية—مثل الهيدروكيميائية للإسترات والأحماض الدهنية (HEFA)، وتحويل الكحول إلى وقود الطائرات (ATJ)، وتخليق فيشر-تروبش (FT)، وطرق الطاقة إلى سوائل (PtL) الناشئة—كل منها تمر عبر معالم حاسمة نحو الاعتماد السائد.

يظل HEFA هو المسار الأكثر نضجًا وتبنيًا على نطاق واسع. يقوم المنتجون الرئيسيون مثل Neste بتوسيع الإنتاج في مواقع عالمية متعددة، مع توفر قدرات جديدة في سنغافورة وروتردام في عام 2025. تستهدف Neste وحدها القدرة السنوية لإنتاج 1.5 مليون طن من وقود الطائرات المستدام (SAF) بحلول عام 2025، مدفوعًا بشراكات مع شركات الطيران والمطارات. أعلنت World Energy عن توسيع منشأتها في كاليفورنيا، مستهدفة توصيل أكثر من 300 مليون جالون سنويًا من SAF، مما يضعها كأحد أبرز منتجي HEFA في الولايات المتحدة بحلول منتصف العشرينيات.

تتقدم تقنية ATJ من خلال طرق تعتمد على الإيثانول والإيزوبوتانول. يقوم LanzaJet، الرواد في تخليق الإيثانول إلى وقود الطائرات، بتشغيل مصنعه التجاري الأول Freedom Pines Fuels في ولاية جورجيا، الولايات المتحدة، مع زيادة الإنتاج في عام 2025. تم تصميم المصنع لتوصيل 10 ملايين جالون في السنة بشكل مبدئي، مع خطط لنشر عالمي متعدد المواقع. في الوقت نفسه، Gevo تتقدم في مشروع Net-Zero 1 في ولاية داكوتا الجنوبية، مستهدفة العمليات التجارية في أواخر عام 2025 مع التركيز على SAF المستند إلى الإيزوبوتانول.

تُعزز تخليق FT، التي يمكن أن تستخدم النفايات الصلبة البلدية، وبقايا الغابات، وغيرها من مواد الخام، من قبل شركات مثل Velocys. من المتوقع أن يصل مشروع Bayou Fuels لديها في ولاية ميسيسيبي إلى قرار الاستثمار النهائي في عام 2025، مستهدفًا إنتاج SAF من الكتلة الحيوية المهدرة على نطاق تجاري. كما تتعاون Sasol مع الشركاء لاستكشاف الحلول المعتمدة على FT في جنوب أفريقيا وأوروبا، دمج الهيدروجين المتجدد لتحقيق تخفيض أكبر للكربون.

على المدى الطويل، تكتسب أساليب Power-to-Liquid (PtL) – التي تستخدم الكهرباء المتجددة وCO₂ الملتقط والمياه لتخليق الهيدروكربونات – زخمًا. تقوم Sunfire و Audi بتجربة مصانع PtL في أوروبا، مع مشاريع تجريبية تجارية مقررة في منتصف العقد الحالي ومنتظرة للتوسع بحلول عام 2030.

بشكل عام، يُظهر التوقعات لتقنيات تخليق وقود البيوداجيت في 2025 قوة، مع استثمارات متعددة المسارات، ورقابة سياسية مشجعة، وخرائط واضحة لتوسيع القدرات. من المحتمل أن تهيمن HEFA وATJ على الأحجام المبكرة، بينما تحقق FT وPtL زخمًا مع انخفاض تكاليف التكنولوجيا ونضج الأطر التنظيمية.

المصادر والمراجع

• Neste
• World Energy
• Velocys
• Shell
• LanzaJet
• الجمعية الدولية للنقل الجوي
• Gevo
• Boeing
• Sasol
• Gevo
• TotalEnergies
• Virent, Inc.
• ASTM International
• EASA
• ICAO
• EnviTec Biogas
• ISCC System
• Sunfire
• Audi