الغاز الحيوي المتعادل للكربون – أفضل 5 أسهم للبيوميثان

الغاز “الطبيعي” الحقيقي

يمثل الغاز جزءًا هائلًا من استهلاك الطاقة العالمي. أحد أسباب شعبية الغاز الطبيعي هو أنه وقود “نظيف” إلى حد ما ينتج عنه القليل من المخلفات أو الغازات السامة، خاصةً بالمقارنة مع الفحم والنفط.

كما أن انبعاثاته الكربونية أقل من غيره من الوقود الأحفوري، مما أدى إلى الإشارة إليه غالبًا كـ “وقود انتقالي”، وهو وقود يُستخدم للانتقال بعيدًا عن محطات الطاقة التي تعمل بالفحم مع الاستفادة من البنية التحتية للطاقة القائمة.

لكن هناك بديل محايد للكربون للغاز الطبيعي الأحفوري، وهو إنتاج الغاز من المادة العضوية التي كانت قد امتصت الكربون من الهواء عبر عملية التمثيل الضوئي للنباتات. يُشار إلى هذا غالبًا بالغاز الحيوي أو البيوميثان.

والعديد من الموارد المتاحة لإنتاج الغاز الحيوي تُهدر حاليًا.

كيفية صنع الغاز الحيوي

بينما يمكن إنتاج منتجات أخرى من تخمير المادة العضوية، فإن الغالبية العظمى من الغاز الحيوي تتكون من البيوميثان، لذا ستركز هذه المقالة على إمكانات البيوميثان وتعامله في معظم الأحيان على أنه مكافئ للغاز الحيوي.

يمكن تقسيم إنتاج البيوميثان إلى فئتين تقريبًا.

جمع البيوميثان

يعتمد هذا على جمع إنتاج البيوميثان الطبيعي. وهذا شائع، على سبيل المثال، في مدافن النفايات أو محطات معالجة مياه الصرف الصحي. حيث تجمع هذه المواقع كمية كبيرة من المادة العضوية، وعند وجود ظروف لا هوائية (بدون هواء/أكسجين)، تنتج البكتيريا البيوميثان. لفترة طويلة، كانت هذه الانبعاثات تُطلق مباشرةً في الهواء.

الآن يتم ترقية المحطات ومدافن النفايات لجمع هذا المصدر من الطاقة. وبما أن الغاز موجود بالفعل في موقع مركّز، ولا تكلف المواد الأولية شيئًا، فإن مشاريع الغاز الحيوي تميل إلى أن تكون أكثر ربحية.

المصدر: EIA

في الولايات المتحدة وحدها، أنتجت 57 محطة مياه صرف صحي مزودة بهذا النوع من المعدات ما مجموعه 895 مليون كيلوواط‑ساعة من الكهرباء. كما أن الغاز الحيوي من 311 مدفن نفايات أنتج 9.4 مليار كيلوواط‑ساعة، أي ما يعادل 0.2٪ من إجمالي إنتاج الكهرباء في البلاد.

وبالتالي، رغم أن هذه الأرقام تبدو impressive، إلا أنها لا تزال صغيرة جدًا لتغيير البصمة الكربونية لتوليد الكهرباء في الولايات المتحدة. إجمالًا، 18 غيغاواط من توليد الطاقة تعمل بالغاز الحيوي حول العالم، مع تركيز كبير في ألمانيا، إسكندنافيا، المملكة المتحدة، والولايات المتحدة.

المصدر: EIA

البيوميثان من التخمر

لإنتاج الميثان من المادة العضوية، يلزم وجود هواء قليل أو معدوم لخلق الظروف المناسبة للتخمر. وجود الأكسجين سيفضل الكائنات الدقيقة التي تميل إلى عملية التنفس، والتي تنتج ثاني أكسيد الكربون بدلاً من الميثان (CH4).

تُسمى هذه الأنظمة المحكمة عادةً بالمُهضّرات الحيوية، أو المُخمّرات الحيوية، أو مولدات الغاز الحيوي، أو وحدات الميثنة، أو المُهضّرات العضوية. عمليًا، لا ينتج أي نظام ميثانًا نقيًا، بل ينتج خليطًا من الميثان وثاني أكسيد الكربون، بمحتوى ميثان يتراوح بين 45٪ إلى 75٪.

إمكانات الغاز الحيوي

نظرًا لأن معظم إنتاج الغاز الحيوي يقع الآن في شمال أوروبا، المملكة المتحدة، والولايات المتحدة، فهناك إمكانات هائلة للتطوير في أمريكا الجنوبية، آسيا، وأفريقيا. وهذا صحيح بشكل خاص لأن مدافن النفايات أو محطات معالجة مياه الصرف تتوسع بما يتناسب مع النمو السكاني، لذا فإن معظم إمكانات العالم للغاز الحيوي/البيوميثان لا تزال غير مستغلة.

في الواقع، يُستغل فقط 5٪ من إمكانات إنتاج البيوميثان حاليًا، حيث تم إنتاج 35 مليون طن مكافئ نفط (Mtoe)، مقارنةً بإمكانات تصل إلى 730 Mtoe، أو 803 مليار متر مكعب. للمقارنة، استهلاك العالم للغاز الطبيعي كان أقل قليلًا من 4,000 مليار متر مكعب في عام 2022.

المصدر: EIA

مصادر المادة للغاز الحيوي

تقع معظم إمكانات الغاز الحيوي في آسيا والأمريكتين، مع بقايا المحاصيل، وروث الحيوانات، والكتلة الحيوية الخشبية تشكل الجزء الأكبر من الإمكانات غير المستغلة.

المصدر: IEA

ناتج الزراعة

بشكل عام، يجب النظر إلى إمكانية إنتاج البيوميثان النشط بشكل مختلف عندما يأتي من نفايات الحيوانات أو بقايا المحاصيل. فكلاهما ناتج فرعي من الأنشطة الزراعية القائمة ولا يتطلبان مساحات إضافية لزراعة أو قطع أراضي لإنتاج المواد الأولية.

نظرًا لأنها لا تزيد الضغط على النظم البيئية الطبيعية والبرية، ينبغي اعتبار هذه المواد المصدرية كطريقة أساسية لزيادة إنتاج البيوميثان.

كما يمكن أن توفر دخلًا إضافيًا أو توليد طاقة في الموقع للمزارعين.

ميزة أخرى هي أنه، باستثناء بعض محتوى النيتروجين، يمكن حصاد العناصر الغذائية الموجودة في بقايا المحاصيل والروث بعد إنتاج البيوميثان من الكتلة الكربونية للكتلة الحيوية. وبالتالي سيظل بإمكانها استخدامها كسماد للمحاصيل والمراعي، مما يساعد على إغلاق دورة العناصر الغذائية الحيوية وتقليل الحاجة إلى الأسمدة الكيميائية.

في عام 2021، أنتجت 19 مزرعة ألبان ومزارع مواشي كبيرة في الولايات المتحدة ما مجموعه حوالي 0.2 مليار (183 مليون) كيلوواط‑ساعة من الكهرباء من الغاز الحيوي.

الخشب

خيار آخر هو الكتلة الحيوية الخشبية، سواء تم حصادها عمدًا أو كنفاية من عملية قطع الأخشاب.

الحصاد المباشر لاستخدامه في استهلاك البيوميثان يواجه نفس المشكلات التي تواجه توليد الطاقة من الكتلة الحيوية الخشبية الأخرى، وهي خطر إزالة الغابات وتدمير موائل الغابات. وعلى الرغم من أن جمع النفايات الخشبية بعد القطع يقلل الضرر قليلًا، إلا أنه لا يزال يزيل موائل الحياة البرية الصغيرة والعناصر الغذائية من الغابات.

مع ذلك، يمكن استغلال الكتلة الحيوية الخشبية بطرق أخرى غير الميثنة، لا سيما عبر التحويل الحراري الغازي (انظر الفقرة أدناه حول Charwood Energy).

الإنتاج المركزي واللامركزي

سيتطلب توسيع نطاق الغاز الحيوي تحسينًا لعدة ظروف، كل منها بمقاس مختلف. بعض المواقع مثل محطات مياه الصرف أو المزارع الحيوانية الكبيرة يجب أن تكون لها مرافق متوسطة الحجم مخصصة لجمع فعال، مما يقلل أيضًا من انبعاثات الكربون والميثان، حيث يُعد الميثان غير المجمّع غازًا دفيئًا قويًا.

يجب أن نرى مُخمّرات كبيرة ومُحسّنة لجمع النفايات الخشبية، بقايا المحاصيل، وغيرها من المواد التي يمكن جمعها ومركزتها لإنتاج البيوميثان. بوجه عام، كلما كان البلد أكثر صناعية وكلما كان قطاع الزراعة أكثر ميكنة، كلما كان من الممكن أن يكون إنتاج البيوميثان أكثر مركزية.

لكن يجب أيضًا الدفع نحو الإنتاج المحلي في البلدان النامية، على مستوى الأسرة أو القرية، حتى يتمكن الإنتاج المحلي من التوسع كذلك. لن يقلل ذلك فقط من الانبعاثات ويولد طاقة، بل سيساعد المزارعين الفقراء على الحصول على دخل إضافي ويوفر وقودًا نظيفًا للطبخ والتدفئة، مستبدلًا الوقود الخشبي الأقل كفاءة وأكثر تلوثًا.

يمكن أن يقلل ذلك أيضًا من ممارسة حرق الكتلة الحيوية المتبقية بعد الحصاد، والتي غالبًا ما تسهم بشكل كبير في تلوث الهواء، حيث سيتحول تلك الكتلة إلى شيء ذي قيمة بدلاً من ذلك.

يمكن لأنظمة الغاز الحيوي على مستوى الأسرة أن توفر وقودًا للتدفئة والطبخ في البلدان النامية، كبديل للاستخدام التقليدي للكتلة الحيوية الصلبة.

عادةً ما يكون ناتج هذه الوحدات حوالي 1 متر مكعب يوميًا، ما يوفر ساعتين إلى ثلاث ساعات من الطهي على موقد يعمل بالغاز لكل 20 إلى 30 كغ من روث الحيوانات.

اليوم هناك ما يكفي من المواد الأولية المستدامة لتلبية كامل الطلب على الطاقة للطبخ النظيف في أفريقيا.

المصدر: «نظرة مستقبلية للغاز الحيوي والبيوميثان» – IEA

أفضل 5 أسهم للغاز الحيوي والبيوميثان

1. OPAL Fuels Inc. (OPAL)

Opal Fuels هي شركة أمريكية تنتج وتوزع الغاز الطبيعي المتجدد (RNG/بيوميثان) على مستوى البلاد. أقامت الشركة شراكات لإنتاج الغاز الحيوي مع مدافن النفايات وشركات جمع النفايات، وكذلك مع أقسام المياه أو شركات الطاقة.

المصدر: Opal

ثم تعيد بيع هذا الغاز الحيوي إلى شبكة من الموزعين أو مباشرةً إلى عملاء كبار مثل أمازون، UPS، أو مدينة دنفر على سبيل المثال. كل من هذه العقود طويلة الأجل، مما يمنح الشركة رؤية واضحة لتدفقاتها النقدية التشغيلية.

المصدر: Opal

تنمو الشركة بسرعة، ومن المقرر أن تتضاعف طاقة الإنتاج تقريبًا في عام 2024، بفضل العديد من المشاريع التي لا تزال تحت الإنشاء، ومن المتوقع أن تصل إلى إجمالي إنتاج قدره 9.3 مليون وحدة حرارية بريطانية هذا العام. جميع هذه المشاريع ممولة بالكامل.

كما لديها خط أنابيب يضم 19 مشروعًا بقيمة 7.9 مليون وحدة حرارية بريطانية للتطوير لاحقًا.

المصدر: Opal

مع تقييم نسبي منخفض عند النظر إلى نسبة السعر إلى الأرباح ونمو الإنتاج القادم، وسيولة قدرها 327 مليون دولار مقابل 141 مليون دولار من صافي الدين، يمكن أن تكون Opal Fuels خيارًا جيدًا للمستثمرين المهتمين بالغاز الحيوي والباحثين عن شركة أكبر نسبيًا وآمنة.

2. EnviTec Biogas AG (ETG.DE)

EnviTec هي شركة غاز حيوي سريعة النمو، مع ارتفاع إيرادات المبيعات بنسبة 45.9٪ في النصف الأول من 2023. بدأت كشركة ألمانية، وهي الآن تتوسع aggressively على الصعيد الدولي، بما في ذلك في المملكة المتحدة والولايات المتحدة.

تسعى EnviTec إلى التوسع خارج نطاق الغاز الحيوي، وإلى توليد الوقود الحيوي المتقدم أيضًا، لا سيما من خلال مصنع جديد بقيمة 50 مليون يورو في مكلنبورغ لإنتاج الغاز الحيوي السائل (bioLNG) مع احتجاز الكربون.

وزعت EnviTec توزيعًا بقيمة 2 يورو للسهم في يوليو 2023، مما يجعلها شركة ذات عائد توزيعي مرتفع نسبيًا، مع أرباح قبل الضرائب (EBT) كافية لتغطية هذا التوزيع.

بفضل نهجها المتوازن بين النمو وتوزيع الأرباح على المساهمين، يمكن أن تكون EnviTec خيارًا جيدًا للمستثمرين الباحثين عن مزيج من النمو والدخل في قطاع الغاز الحيوي، بالإضافة إلى التعرض لقطاع الطاقة والغاز في الاتحاد الأوروبي، في ظل الانخفاض الحاد لإمدادات الغاز الروسي.

3. Biokraft International AB (BIOGAS.ST)

تبيع وتنتج BioKraft الغاز الحيوي في السويد (230 جيجاواط‑ساعة من الغاز الحيوي وbioLNG)، والنرويج (155 جيجاواط‑ساعة من bioLNG) وكوريا الجنوبية (60 جيجاواط‑ساعة من الغاز الحيوي المضغوط).

قررت الشركة في أبريل 2023 دخول السوق الألمانية بإنتاج مستقبلي قدره 240 جيجاواط‑ساعة عبر مشروعين من المقرر الانتهاء منهما في عام 2025.

لديها إجمالي 875 جيجاواط‑ساعة من الغاز الحيوي و825 جيجاواط‑ساعة من bioLNG كمشاريع جديدة في خط الأنابيب، من المقرر الانتهاء منها بين 2025 و2026.

سيؤدي ذلك إلى رفع القدرة الإنتاجية الحالية من 445 جيجاواط‑ساعة إلى 1,200 جيجاواط‑ساعة بحلول 2026. الهدف طويل الأجل للشركة هو الوصول إلى إجمالي 3 تيراواط‑ساعة (3,000 جيجاواط‑ساعة) بحلول 2030.

تقريبًا جميع المشاريع الجديدة ستمدّ موادها الأولية من الروث والنفايات الزراعية.

المصدر: Biokraft

عانت الشركة من بعض الخسائر نتيجة انخفاض أسعار بيع الطاقة والغاز في الربعين الأخيرين، خاصةً في إسكندنافيا. وهذا يجعل الشركة جزئيًا رهانًا على انتعاش أسعار الغاز الأوروبية.

بينما تستهدف الشركة نموًا طموحًا وحالياً غير مربحة، فإن BioKraft هي الأنسب للمستثمرين المستعدين لتحمل المخاطر والرهان على تحول الشركة، جزئيًا بفضل دخولها السوق الألمانية وربما تحول سوق الغاز الأوروبي ككل.

4. Greenlane Renewables Inc. (GRN.TO)

تتخصص Greenlane في تحسين الغاز الحيوي، أي عملية إضافة توليد الغاز الحيوي إلى مرافق قائمة مثل محطات معالجة مياه الصرف أو مدافن النفايات. مع 140 نظامًا منشورًا عالميًا، هي الشركة رقم 1 في الصناعة.

المصدر: Greenlane

تتفوق Greenlane بشكل كبير على منافسيها من حيث إجمالي حجم الغاز الحيوي المنتج بآلاتها، متفوقة حتى على عمالقة صناعيين مثل Air Liquide. ومن الجدير بالذكر أن باستثناء Air Liquide وWärtsilä (الذين يشكل الغاز الحيوي جزءًا صغيرًا من نشاطهما الكلي)، فإن أكبر منافسي Greenlane مثل Prodeval وDMT أو Bright biomethane غير مدرجين في البورصات.

المصدر: Greenlane

توفر الشركة ثلاث تقنيات مختلفة لإنتاج الغاز الحيوي (الأغشية، الغسل بالماء، وامتصاص الضغط المتذبذب PSA)، وتُعد الأنسب حسب الظروف المحلية والمواد الأولية. يتيح ذلك إزالة الملوثات من الغاز مثل النيتروجين، ثاني أكسيد الكربون، الأكسجين، أو الشوائب السامة المحتملة.

في سبتمبر 2023، أطلقت Greenlane خط إنتاج جديد مع تصاميم جاهزة لكل قطاع من قطاعات إنتاج الغاز الحيوي (بقايا قصب السكر، المدافن، الروث، إلخ).

إنها المزود الوحيد القادر على تقديم جميع الحلول الثلاثة، مما يجعلها خيارًا جيدًا للعملاء الراغبين في تبني التقنية الأنسب لظروفهم الفريدة.

المصدر: Greenlane

سيكون قطاع النمو الرئيسي للشركة هو البرازيل (قوة زراعية عالمية)، حيث وقعت مؤخرًا اتفاقية لإنشاء إنتاج صناعي بحجم كبير.

تم توقيع الاتفاقية مع ZEG Biogás، المملوكة بنسبة 50٪ لشركة VIBRA، التي كانت سابقًا وحدة توزيع الوقود لشركة Petrobras الوطنية. الهدف هو الوصول إلى إنتاج في أكثر من 75 موقعًا خلال 5 سنوات.

نظرًا لأنها ليست منتجًا للغاز الحيوي، بل بائعًا للآلات التي تنتج الغاز الحيوي، يجب اعتبار Greenlane كنوع من أسهم “المعولبة”، حيث يعكس مبيعاتها وتيرة تبني حلول الغاز الحيوي عالميًا. وتُعد أكبر سهم مدرج في هذه الفئة.

من المرجح أن تتأثر بتقلبات أسعار الغاز الطبيعي (مما يجعل المشاريع الجديدة أكثر أو أقل جاذبية) وباعتماد الضرائب الكربونية العقابية على البدائل غير المتعادلّة للكربون.

5. Charwood Energy SA (ALCWE.PA)

تُقدم هذه الشركة الفرنسية محطات طاقة حيوية جاهزة، مع تركيز على البيع للملكية الزراعية، الصناعات، والبلديات.

تقوم الشركة بالميثنة، ولكنها أيضًا تمارس التحويل الحراري الغازي، مما ينتج البيوميثان، بالإضافة إلى طاقة مباشرة، فحم حيوي (يُستخدم كسماد)، هيدروجين أخضر، وائتمانات كربونية.

تتيح هذه الطريقة إيرادات إضافية إلى جانب مبيعات الغاز الحيوي، كما تُحسّن صحة التربة من خلال حجز الكربون في الفحم الحيوي، وهو أسلوب رئيسي في ممارسات الزراعة المستدامة.

المصدر: Charwood

يعتمد التحويل الحراري الغازي على إمدادات الخشب ويمثل 57٪ من خط أنابيب الشركة المحتمل للمشاريع. يُقدّر إجمالي خط الأنابيب بـ 43 مليون يورو.

لتطوير نشاط التحويل الحراري الغازي، أقامت Charwood شراكة مع Spanner Re2، الرائد الألماني في هذه التقنية، مع 900 وحدة توليد مشترك مُثبتة منذ 2007. تتولى Charwood تطوير السوق الفرنسية لهذه التقنية وقد أطلقت أيضًا مشروعًا ناجحًا في جمهورية الكونغو الديمقراطية.

سجلت الشركة انخفاضًا في إيراداتها في النصف الأول من 2023 بقيمة 1.5 مليون يورو مقارنةً بـ 2.1 مليون يورو في النصف الأول من 2022. جاء ذلك نتيجة تأخر في مواعيد إنجاز المشاريع الجديدة، مع توقع تسليم 3.7 مليون يورو من المتطلبات بحلول نهاية 2024.

عند تشغيل هذه الـ 5 مصانع قيد الإنشاء، من المتوقع أن تولد ما يصل إلى 7.7 مليون يورو من إيرادات الاشتراكات السنوية (ARR) من مبيعات الطاقة. تهدف الشركة إلى إجمالي 50 مصنعًا قيد الإنشاء أو مُشغَّلًا بحلول 2027، ما يمثل 90 مليون يورو من ARR.

نظرًا لأنها لا تزال في مرحلة مبكرة، ينبغي أن تكون الشركة جذابة في المقام الأول للمستثمرين الباحثين عن ملف نمو عدواني وتقييم منخفض.

الشركة مدرجة في فرنسا وتنشر تقريرها المالي باللغة الفرنسية. ومع ذلك، تتوفر عروض تقديمية للمستثمرين باللغة الإنجليزية.