يمكن أن يقلل وقود السفن الأمونياوي من تلوث النيتروجين التفاعلي أو يزيده اعتمادًا على ضوابط الانبعاثات

لماذا يحتاج وقود السفن الأنظف إلى فحص أدق

تحافظ الشحنات العالمية على حركة السلع في العالم، لكنها أيضًا تفرز كميات كبيرة من التلوث في الهواء والمحيطات. رُوج للأمونيا المنتجة بالطاقة المتجددة كوقود واعد لأنها خالٍ من الكربون، ما أثار آمالًا بأنّه قد يقلص انبعاثات الاحترار المناخي من السفن. تُظهر هذه الدراسة أن القصة أكثر تعقيدًا: فبينما يمكن أن تساعد الأمونيا في خفض تلوث المناخ، قد تخلق أيضًا نوعًا مختلفًا من المشاكل لتوازن النيتروجين في الكوكب ما لم تُضبط انبعاثاتها بشكل صارم.

وقود جديد في الأفق لسفن العالم

اليوم تحرق معظم السفن زيت وقود منخفض الكبريت جدًا، وهو وقود أحفوري يطلق ثاني أكسيد الكربون وملوثات أخرى. تكتسب «الأمونيا الإلكترونية» الخضراء، المنتجة باستخدام كهرباء متجددة والنيتروجين من الهواء، اهتمامًا كبديل لأنها يمكن أن تعمل في محركات سفن معدلة وخلايا وقود وتكلفة إنتاجها منخفضة نسبيًا على نطاق واسع. على مدار دورة حياتها الكاملة، قد تصدر هذه الوقود أقل بما يصل إلى نحو 80% من غازات الدفيئة مقارنة بوقود السفن الحالي، مما يساعد قطاع الشحن على التقدم نحو هدف المنظمة البحرية الدولية الصافي لصفر انبعاثات غازات الدفيئة بحلول منتصف القرن.

مشكلة النيتروجين الخفية

على عكس الوقود المستند إلى النفط، لا تتمثل المخاطر البيئية الرئيسية للأمونيا في الكربون بل في أشكال «النيتروجين التفاعلي»: غاز الأمونيا نفسه، وأكاسيد النيتروجين، وأكسيد النيتروز. هذه المركبات لا تختفي بمجرد الخروج من عادم السفينة. فهي تساهم في تكوين الجسيمات الدقيقة التي تضر بالرئتين البشرية، ويمكن أن تؤدي إلى مناطق ميتة منخفضة الأكسيجين في المياه الساحلية عن طريق إفراط التسميد للنظم البيئية، وأكسيد النيتروز غاز دفيئة قوي ومادة مستنفدة للأوزون. يضيف البشر بالفعل نيتروجينًا تفاعليًا إلى البيئة—بشكل رئيسي عبر استخدام الأسمدة وروث الحيوانات—أكثر بكثير مما يعتبره العلماء آمنًا، لذا أي مصدر جديد كبير قد يزيد الضغوط على هذا الحد العالمي المجهد بالفعل.

متابعة الوقود من المصنع إلى البحر المفتوح

يتتبع المؤلفون خسائر النيتروجين على طول سلسلة وقود الأمونيا البحرية بأكملها: الإنتاج في المصانع الكيميائية، والنقل والتخزين في الموانئ، وإمداد السفن بالوقود («التعبئة»)، والاستخدام النهائي في المحركات. لكل مرحلة يجمعون أفضل التقديرات المتاحة لمقدار الأمونيا التي قد تتسرب أو تتبخر كغاز أو تمر دون احتراق أثناء الاحتراق، إلى جانب أكاسيد النيتروجين وأكسيد النيتروز المتكونة في المحركات. ثم يحاكون ثلاث مستقبليات—انبعاثات منخفضة ومتوسطة وعالية—بموجب توقعات الصناعة بشأن مقدار الأمونيا التي قد يستخدمها الشحن في 2030 و2040 و2050، ويقارنون إجمالي تلوث النيتروجين بتلك الناتجة عن وقود السفن التقليدي اليوم.

عندما يتحول حل مناخي إلى ملوث جديد

تحت ضوابط صارمة، تبدو الصورة مشجعة: بحلول 2050، قد يقلل استخدام الأمونيا من انبعاثات النيتروجين لكل وحدة طاقة بنحو ثلثي مقارنة بوقود السفن الحالي، بينما يخفض أيضًا آثار المناخ. ولكن إذا لم تُحتوَ التسريبات من الإنتاج والتخزين والتعبئة جيدًا، وإذا أطلقت المحركات مزيدًا من مركبات النيتروجين أكثر مما هو مأمول، فقد يتجاوز إجمالي تلوث النيتروجين من الأمونيا في الواقع ذلك الناجم عن الوقود الحالي حتى أثناء تقديم طاقة أقل. في سيناريوهات الانبعاثات الأعلى، قد يستهلك استخدام الأمونيا في قطاع الشحن وحده ما يصل إلى نحو خُمس الميزانية «الآمنة» العالمية لخسائر النيتروجين، مع تركّز الانبعاثات حول الموانئ وممرات الشحن المزدحمة حيث ستؤثر أكثر على جودة الهواء والنظم البيئية الساحلية والمجتمعات القريبة.

الحفاظ على الفوائد دون نتائج عكسية

تخلص الدراسة إلى أن الأمونيا يمكن أن تكون جزءًا من مستقبل شحن أنظف فقط إذا خُضعت انبعاثات النيتروجين لإدارة صارمة في كل مرحلة. هذا يعني الكشف السريع عن التسريبات بأجهزة استشعار حساسة، واحتجاز الغاز المتبخر أثناء التخزين أو النقل، وإثبات أن محركات السفن تعمل بانبعاثات نيتروجين منخفضة جدًا. كما تدعو إلى تحديث القواعد والمعايير حتى لا تستبدل سياسات المناخ ببساطة تلوث الكربون بتلوث النيتروجين. مع ضمانات تقنية قوية وحوكمة منسقة، يمكن للعالم الاستفادة من مزايا الأمونيا المناخية كوقود بحري مع تجنب أضرار جديدة لدورة النيتروجين والمياه الساحلية وصحة الإنسان.

الاستشهاد: Esquivel-Elizondo, S., Cabbia Hubatova, M., Kershaw, J. et al. Ammonia marine fuel can reduce or increase reactive nitrogen pollution depending on emissions controls. Commun. Sustain. 1, 70 (2026). https://doi.org/10.1038/s44458-026-00076-0

الكلمات المفتاحية: وقود السفن الأمونياوي, انبعاثات الملاحة البحرية, تلوث النيتروجين, التحول إلى طاقة نظيفة, جودة الهواء والمياه