من النفط إلى النووي، هل تستطيع مصافي البترول الاعتماد على الطاقة النووية؟

الجمعة، 07 فبراير 2025 02:43 م

مصافي البترول

كتبت/ روان جمال

يعد قطاع البترول من أكثر القطاعات استهلاكًا للطاقة، حيث تتطلب عمليات الاستخراج، التكرير، وتحسين جودة النفط كميات هائلة من الحرارة والبخار، ومع تزايد الاهتمام بالحد من انبعاثات الكربون وتقليل الاعتماد على الوقود الأحفوري، تبرز الطاقة النووية كخيار مثالي لتلبية احتياجات هذه الصناعة بطريقة أكثر استدامة وكفاءة.

ويوضح التقرير الصادر عن الوكالة الدولية للطاقة الذرية، إمكانيات استخدام الطاقة النووية في استخراج النفط الخام، تكريره، وتحويل الغاز الطبيعي إلى وقود صناعي، بالإضافة إلى تحليل التحديات التقنية والاقتصادية التي تواجه هذا التطبيق.

إمكانيات استخدام الطاقة النووية في قطاع البترول

1- استخدام الطاقة النووية في استخراج النفط والغاز

تستخدم الطاقة النووية لتوفير البخار والحرارة المطلوبة في عدة مراحل من استخراج النفط، خصوصًا في الحقول النفطية ذات الاحتياطات غير التقليدية مثل الرمال النفطية والنفط الثقيل.

التطبيق	درجة الحرارة المطلوبة (°C)	الطريقة التقليدية	الميزة النووية
الاستخراج الحراري	200-300	حرق الغاز الطبيعي	انخفاض الانبعاثات الكربونية
الاستخراج المعزز للنفط (EOR)	300-400	استخدام البخار عالي الضغط	مصدر طاقة مستدام ومستقر
تحسين لزوجة النفط الثقيل	150-250	تسخين بالوقود الأحفوري	كفاءة حرارية عالية

2- استخدام الطاقة النووية في تحسين النفط وتكريره

تتطلب مصافي النفط كميات هائلة من الحرارة والبخار في عمليات التكرير، ويمكن للطاقة النووية أن توفر هذه المتطلبات بطريقة أكثر استدامة.

عملية التكرير	درجة الحرارة المطلوبة (°C)	الطاقة المطلوبة (MWth)
التكسير الهيدروجيني	400-450	500-1,500
إزالة الكبريت	250-350	200-800
المعالجة الحرارية	300-600	700-2,000

3- إنتاج الهيدروجين باستخدام الطاقة النووية

يعد الهيدروجين عنصرًا أساسيًا في عمليات تكرير النفط، خاصة في إنتاج الوقود منخفض الكبريت، يمكن للطاقة النووية أن توفر حرارة مرتفعة لإنتاج الهيدروجين بطرق أكثر كفاءة مقارنة بالطرق التقليدية المعتمدة على الغاز الطبيعي.

طريقة الإنتاج	المصدر التقليدي للطاقة	الكفاءة الحرارية	الميزة النووية
التحليل الكهربائي	كهرباء من الفحم/الغاز	30-40%	خفض انبعاثات الكربون
دورة الكبريت-اليود (S-I)	حرارة من الغاز الطبيعي	50-55%	استخدام حرارة المفاعلات النووية عالية الحرارة

مشروع SYNKOPE: نموذج للتكامل بين الطاقة النووية وصناعة النفط

يعد مشروع SYNKOPE من المبادرات الرائدة التي تهدف إلى دمج الطاقة النووية مع العمليات النفطية، حيث تم تطويره لاختبار إمكانية استخدام المفاعلات النووية في تكرير النفط وإنتاج الهيدروجين على نطاق صناعي.

أهداف مشروع SYNKOPE

توفير مصدر طاقة مستدام لمصافي النفط.
تقليل الاعتماد على الوقود الأحفوري في عمليات التكرير.
خفض الانبعاثات الكربونية من الصناعات البترولية.

مكونات مشروع SYNKOPE

العنصر	الوظيفة
مفاعل نووي عالي الحرارة (HTGR)	توفير حرارة عالية تصل إلى 950°C
وحدة إنتاج الهيدروجين	إنتاج الهيدروجين باستخدام دورة الكبريت-اليود
محطة تكرير النفط	استخدام البخار والحرارة النووية في عمليات التكرير

التحديات التقنية لمشروع SYNKOPE

الحاجة إلى تصميم أنظمة أمان متطورة لضمان عدم تسرب المواد النووية إلى المنتجات النفطية.
التكامل بين المفاعلات النووية والمصافي النفطية يتطلب بنية تحتية متخصصة.
الاستثمار الأولي المرتفع في بناء محطات نووية متكاملة مع المصافي.

تحديات دمج الطاقة النووية بقطاع البترول

1- التحديات التقنية

التحدي	التفسير
توافق درجات الحرارة	تحتاج بعض العمليات البترولية إلى درجات حرارة تفوق قدرة بعض المفاعلات النووية التقليدية
أنظمة الأمان	ضرورة تصميم حواجز أمان متعددة لمنع أي تسرب إشعاعي
التكامل مع البنية التحتية	تطوير شبكات توزيع الطاقة الحرارية للمصافي النفطية

2- التحديات الاقتصادية

التحدي	التفسير
الاستثمار الأولي المرتفع	بناء محطة نووية يتطلب رأس مال ضخم مقارنة بالمصادر التقليدية
تكاليف التشغيل والصيانة	تتطلب المحطات النووية صيانة دقيقة وتدريبًا متخصصًا للعاملين
تقلب أسعار النفط	انخفاض أسعار النفط قد يؤثر على الجدوى الاقتصادية للطاقة النووية في هذا القطاع

Short Url

أخبار متعلقة