سوق الوقود المشتق من النفايات

نظرة عامة على السوق

وفقًا لشركة Reed Intelligence، من المتوقع أن ينمو حجم سوق الوقود المشتق من النفايات (RDF) العالمي بمعدل نمو سنوي مركب يبلغ 7.6% تقريبًا خلال الفترة المتوقعة.

يتم استخراج الوقود المشتق من النفايات (RDF) من النفايات الصلبة البلدية والتجارية أو الصناعية. الوقود المشتق من النفايات هو وقود يمكن استخدامه للتدفئة وتوليد الكهرباء. يشمل ذلك الخشب والورق والبلاستيك وبقايا الحدائق والمواد العضوية الأخرى. وعادة ما يتم حرقها في أفران محطات الطاقة التي تعمل بالفحم أو مع النفايات من محطات حرق النفايات الصلبة البلدية لتوليد الكهرباء والبخار الذي يعمل على تشغيل التوربينات التي تولد كهرباء إضافية. رماد الفحم، المعروف أيضًا باسم الرماد المتطاير، هو أحد أقدم أشكال الوقود المشتق من النفايات (RDF) وأكثرها انتشارًا ويمكن العثور عليه في كل دولة تحرق الفحم. ينتج احتراق الفحم منتجين ثانويين: الرماد المتطاير والرماد السفلي من محطات الطاقة. الهدف الأساسي لإنتاج الوقود المشتق من النفايات هو إطالة عمر مكبات النفايات مع تقليل تأثيرها البيئي. قد يكون الوقود المشتق من النفايات بديلاً منخفض التكلفة للغاز الطبيعي في تطبيقات البناء، مع انبعاثات أقل من الوقود الأحفوري مثل النفط أو الفحم.

ديناميكيات السوق

محركات سوق الوقود المشتق من النفايات (RDF)

• زيادة الطلب على الوقود المستصلح في مبادرات تحويل النفايات إلى طاقة لتوليد الكهرباء

يتم إنتاج وقود RDF من مكونات قابلة للاشتعال تُعرف في الصناعة باسم MSW أو النفايات الصلبة البلدية. يتم جمع هذه النفايات عادةً من المواقع الصناعية أو التجارية، ويتم تدميرها وتجفيفها وتكديسها ثم حرقها لتوليد الكهرباء. الوقود المشتق من النفايات هو مصدر طاقة متجدد يمنع إلقاء النفايات في مكبات النفايات ويستغلها بشكل مفيد. أحد أنواع الوقود البديلة المشتقة من النفايات البلدية هو الوقود المشتق من النفايات. إنها عملية تحويل النفايات إلى طاقة مفيدة. وبالتالي، يتم تقليل مشكلة إدارة النفايات الصلبة، ويمكن استخدام RDF في غلايات البخار بدلاً من الفحم. تستخدم صناعة الأسمنت ومحطات الطاقة هذا الوقود على نطاق واسع. ومن المتوقع أن يؤدي الطلب المتزايد على RDF في مبادرات تحويل النفايات إلى طاقة لتوليد الكهرباء إلى دفع نمو سوق الوقود المشتق من النفايات.

• ارتفاع الطلب على الوقود الثانوي

إن الطلب العالمي على الوقود المشتق من النفايات مدفوع بالصناعات كثيفة الاستهلاك للطاقة، مثل صناعة الأسمنت ومحطات الطاقة الحرارية، والتي تستخدم الوقود الثانوي كبديل، مما يقلل من اعتمادها على الوقود الأحفوري وتأثيره البيئي. ومن المرجح أن يساهم تركيز صناعة الأسمنت على تقليل ثاني أكسيد الكربون وأكسيد النيتروجين في توسيع سوق الوقود المشتق من النفايات.

كبح جماح سوق الوقود المشتق من النفايات

• التكاليف المرتفعة المرتبطة بمعالجة الوقود

يعد الوقود المستصلح المستمدة من النفايات الصلبة البلدية من أكثر أنواع الوقود البديلة الواعدة. ومع زيادة إنتاج النفايات في العديد من المناطق، هناك تقديرات تشير إلى توفر محتمل مرتفع. ومع ذلك، فإن إنتاج الوقود المستصلح يفرض عقبات، مثل الاستثمار الرأسمالي المرتفع المطلوب لإنشاء مرافق المعالجة المسبقة والتكلفة المتزايدة لجمع النفايات الصلبة وفصلها ونقلها. وهذا يعيق توسع سوق الوقود المستصلح لدينا.

• الحاجز الفني في النفايات الصلبة

بالإضافة إلى التكلفة، فإن العوائق الفنية، مثل رداءة جودة النفايات الصلبة ومحتوى الرطوبة العالي، تؤدي إلى تدهور جودة الوقود المشتق من النفايات، وبالتالي زيادة تكلفة إنتاجه. تؤثر التغييرات في تكوين وسلامة النتيجة على جودة الوقود. أعاقت هذه المشكلة توسع السوق.

فرص سوق الوقود المشتق من النفايات (RDF)

• إن النمو المستمر لصناعة حرق النفايات يخلق فرصة لسوق الوقود المستصلح

يتم استخلاص الوقود المشتق من النفايات الصلبة البلدية والنفايات التجارية أو الصناعية. وهو مكمل أو بديل للفحم الحراري، ويمكن لمرافق الإنتاج استخدامه مع الحد الأدنى من التعديل أو بدون تعديل على أنظمة الوقود الصلب الخاصة بها. لتقليل التلوث الناجم عن هذه النفايات، تشجع الحكومة تقليلها واستخدامها من خلال صناعة الحرق، حيث يتم معالجتها بعملية حرق مستدامة عالية الحرارة. يمكن أيضًا قبول نفس أنواع النفايات مثل الوقود المشتق من النفايات في مرافق الحرق. من المرجح أن يؤدي التفضيل المتزايد للأنشطة القائمة على النباتات في المناطق العالمية الرئيسية إلى دفع نمو سوق استخلاص النفايات.

نطاق السوق

التحليل القطاعي

التقسيم حسب النوع

• RDF منخفض الجودة

إن الوقود المشتق من النفايات منخفض الدرجة يحتوي على عشرة ميغا جول لكل كيلوغرام أو أقل. ويتم طحن الورق والكرتون والبلاستيك المعاد تدويره إلى جزيئات صغيرة ودمجها مع منتجات القطران لزيادة الارتباط. وتعمل مصانع الأسمنت في درجات حرارة أقل من محطات الطاقة التي تعمل بالفحم وتستخدم وقودًا منخفض الدرجة مشتقًا من النفايات. وتجعل معدلات التكرير الأسرع الوقود منخفض الدرجة أكثر كفاءة، ولكنها تنتج أيضًا المزيد من الملوثات الجزيئية، والتي قد تؤثر على السكان بالقرب من المنشآت الصناعية التي تنتجها. وتقوم المطارق والمكابس بتقطيع المواد الأساسية أثناء التصنيع.

• RDF من الدرجة الأعلى

الوقود المسترد من النفايات من الدرجة الأعلى هو وقود يحتوي على محتوى طاقة أكبر من أو يساوي عشرة ميغا جول لكل كيلوغرام وقد يشمل جزيئات الخشب والكرتون والزجاجات البلاستيكية ومنتجات الورق. يتم استخدام هذا الوقود المشتق من النفايات بشكل أساسي في محطات الطاقة التي تعمل بالفحم لتوليد الكهرباء وإنتاج الحرارة والطاقة المشتركين وإنتاج الجير في درجات حرارة عالية وإنتاج الأسمنت حيث يمكن تحمل درجات الحرارة المرتفعة. يقلل هذا الوقود من انبعاثات الجسيمات لأنه لا يتطلب آلية طحن، والتي يمكن أن تولد الجسيمات كما تفعل الدرجات الأدنى.

التقسيم حسب التطبيق

• مصانع الاسمنت

تُستخدم الدرجة المنخفضة في تصنيع الأسمنت. وللحفاظ على درجات حرارة أعلى من 1450 درجة فهرنهايت، يتطلب إنتاج الأسمنت استهلاكًا كبيرًا للحرارة مع الحد الأدنى من التلوث. وهذا يجعل هذا السيناريو مثاليًا للوقود المستصلح منخفض الدرجة، حيث لا يتم إنتاج أي منتجات ثانوية أخرى عند هذه درجات الحرارة.

• محطات توليد الطاقة التي تعمل بالفحم

تستخدم محطة الطاقة التي تعمل بالفحم الوقود المستصلح لإنتاج البخار، الذي يدير التوربينات التي تشغل المولدات الكهربائية. ويمكن للوقود المستصلح أن يزيد من الكفاءة من خلال تقليل تلوث الهواء، ومحتوى الرماد في الفحم، وفشل أنبوب الغلاية بسبب التقلبات المفرطة في درجات الحرارة أثناء بدء التشغيل، وتكلفة تشغيل المرافق الحرارية في ظل ظروف الحمل المنخفض.

• نبات الليمون

يتزايد استخدام الوقود المشتق من النفايات كمصدر للوقود في مصانع الجير. والسبب الرئيسي وراء هذا النوع من الاستخدام هو أنه يقلل من البصمة الكربونية ويساعد في الامتثال للوائح البيئية مع تقليل تكاليف التشغيل بسبب انخفاض الطاقة المطلوبة للطهي. إن استخدام الوقود المشتق من النفايات مثل الفحم أو الكتلة الحيوية المخلوطة بالنفايات الصلبة البلدية بدلاً من الغاز الطبيعي له فائدة إضافية تتمثل في كونه أقل تكلفة من بدائل الغاز الطبيعي.

التحليل الإقليمي

يتم تقسيم سوق الوقود المشتق من النفايات (RDF) العالمي حسب المنطقة إلى أمريكا الشمالية وأوروبا وآسيا والمحيط الهادئ وأمريكا اللاتينية والشرق الأوسط وأفريقيا.

أمريكا الشمالية (الولايات المتحدة الأمريكية وكندا)

تُعَد أمريكا الشمالية أكبر سوق للوقود المشتق من النفايات. ويتركز سوق الوقود المشتق من النفايات بشكل أساسي في أمريكا الشمالية. ومن المتوقع أن يرتفع الطلب في هذه المنطقة بسبب توسع النشاط الاقتصادي وفرض قواعد بيئية جديدة على الوقود الأحفوري مثل الفحم والنفط والغاز الطبيعي، وغيرها.

أوروبا (ألمانيا، المملكة المتحدة، فرنسا، روسيا، إيطاليا، بقية أوروبا)

يُعد الوقود المشتق من النفايات ثالث أكبر سوق في أوروبا. ومن المتوقع أن يؤدي النشاط الاقتصادي المتزايد واللوائح البيئية المفروضة على الوقود الأحفوري مثل الفحم والنفط والغاز الطبيعي إلى زيادة الطلب في هذه المنطقة. وستشهد المملكة المتحدة ارتفاعًا في الطلب على الوقود المشتق من النفايات بسبب توحيد اللوائح وتطبيق الوقود. ونظرًا للمزايا العديدة للوقود المشتق من النفايات، كان من البديهي بالنسبة للمملكة المتحدة إنشاء عدد كبير من محطات الوقود المشتق من النفايات، وبالتالي تعزيز نمو السوق بسبب إيمان الجمهور باستخدام الوقود الصديق للبيئة والحفاظ على بيئة نظيفة.

آسيا والمحيط الهادئ (الصين واليابان وكوريا الجنوبية والهند وجنوب شرق آسيا وبقية آسيا والمحيط الهادئ)

تحتل منطقة آسيا والمحيط الهادئ المرتبة الرابعة من حيث حجم سوق الوقود المشتق من النفايات على مستوى العالم. ومن المتوقع أن يتعزز إدراك وتبني الطاقة المشتقة من النفايات كمصدر للطاقة الحيوية من خلال معدل نمو أسرع داخل المنطقة. ويعزى هذا التوسع إلى إمكانية الوصول إلى المياه من تايلاند وبنجلاديش وإندونيسيا، تليها الهند والصين. وتعد رغبة الناس في استخدام الوقود الصديق للبيئة كبديل للوقود الأحفوري أحد أهم التغييرات التي أحدثتها الثورة الصناعية في الهند.

أمريكا اللاتينية (المكسيك والبرازيل وبقية أمريكا الجنوبية)

يُعد الوقود المشتق من النفايات ثاني أكبر سوق في أمريكا اللاتينية. ومن المتوقع أن يؤدي النشاط الاقتصادي المتزايد واللوائح البيئية المفروضة على الوقود الأحفوري مثل الفحم والنفط والغاز الطبيعي إلى زيادة الطلب في هذه المنطقة. ومن المتوقع أن تحتفظ البرازيل بأكبر حصة من توسع سوق الوقود المشتق من النفايات في أمريكا اللاتينية. ومن المتوقع أن يستمر الطلب من أفران الأسمنت في الهيمنة على هذه السوق على مدى السنوات القليلة المقبلة. وسوف يتوسع سوق البلاد بسبب الجمع بين النمو المعتدل في صناعات المستخدم النهائي والتفضيلات لمنتجي تحويل النفايات إلى طاقة.

اللاعبون الرئيسيون

1. استري أمبينتال
2. بيفا
3. إيكومونديس
4. إعادة التدوير على الطراز الريفي
5. رينيووي
6. شركة سويز لإعادة التدوير والاسترداد
7. فيوليا
8. مجموعة كاري
9. شركة FCC Austria Abfall Service AG
10. إيكو أورجا للطاقة المتجددة

التطورات الأخيرة

3 ديسمبر 2021 بحثت أبحاث حديثة في جدوى الإنتاج واسع النطاق للوقود المشتق من النفايات المشتقة من النفايات الصلبة البلدية لتقليل الاعتماد على الوقود الأحفوري، وتلبية الطلب المتزايد على الطاقة، ومعالجة الإفراط المستمر في إنتاج النفايات في المناطق الحضرية.