گذار به پتروشیمی کم‌کربن

فشار اقلیمی و تغییر معادلات جهانی

در دو دهه اخیر، تشدید بحران اقلیمی و گسترش اجماع علمی درباره نقش فعالیت‌های صنعتی در افزایش غلظت گازهای گلخانه‌ای، دولت‌ها و نهادهای بین‌المللی را ناگزیر کرده است تا محدودیت‌های سخت‌گیرانه‌ای بر صنایع انرژی‌بر اعمال کنند و صنعت پتروشیمی نیز از این روند بی‌نصیب نمانده است. تولید محصولات پایه مانند اتیلن، پروپیلن، متانول و آمونیاک از پرمصرف‌ترین فرآیندهای انرژی در جهان است و طبق برآوردهای آژانس بین‌المللی انرژی، بیش از ۱۰درصد از کل مصرف گاز طبیعی جهان در این صنعت انجام می‌شود؛ به همین دلیل سهم قابل‌توجهی در انتشار جهانی دی‌اکسیدکربن دارد. 

این واقعیت، صنعت پتروشیمی را در موقعیت دفاعی قرار داده است، زیرا بسیاری از دولت‌ها دستیابی به اهداف خنثی‌سازی کربن تا سال‌های ۲۰۵۰ یا ۲۰۶۰ را اعلام کرده‌اند و این اهداف بدون کاهش شدید انتشار در صنایع شیمیایی قابل تحقق نیست. به موازات این تحولات، فشار افکار عمومی و سازمان‌های زیست‌محیطی نیز بر شرکت‌های بزرگ افزایش یافته و برندهای بین‌المللی برای حفظ اعتبار و مجوزهای اجتماعی فعالیت خود ناچار به ارائه برنامه‌های دقیق کاهش آلایندگی شده‌اند. 

از همین رو، مفهوم پتروشیمی سبز به عنوان رویکردی برای کاهش ردپای کربن و جایگزینی خوراک‌های فسیلی با منابع تجدیدپذیر، به تدریج در دستور کار قرار گرفت و اکنون به یکی از موضوعات راهبردی در برنامه‌های توسعه صنعتی بدل شده است. نکته مهم آن است که این گذار نه به‌دلیل انگیزه‌های صرفا داوطلبانه، بلکه به عنوان شرط بقا در بازار آینده دنبال می‌شود، زیرا در غیاب تغییرات بنیادین، احتمال اعمال ممنوعیت‌های تجاری، مالیات‌های سنگین کربنی و محدودیت‌های صادراتی بر محصولات پتروشیمی با ردپای کربن بالا روزبه‌روز افزایش می‌یابد و می‌تواند جایگاه رقابتی شرکت‌ها را در زنجیره جهانی تضعیف کند.

 فناوری‌های نو و چالش‌های تجاری‌سازی

حرکت به سمت پتروشیمی سبز تنها از مسیر دگرگونی عمیق در فناوری‌های تولید ممکن است و همین مساله باعث شده است شرکت‌های بزرگ چندملیتی در سال‌های اخیر سرمایه‌گذاری‌های هنگفتی بر توسعه فناوری‌های کربن‌زدایی انجام دهند. یکی از مهم‌ترین این مسیرها جایگزینی هیدروژن سبز به‌جای گاز طبیعی در تولید آمونیاک است؛ فرآیندی که در حال حاضر وابسته به ریفرمینگ گاز طبیعی و در نتیجه بسیار پرکربن است، اما می‌توان با استفاده از الکترولیز آب با برق تجدیدپذیر، هیدروژن بدون کربن تولید کرد و از آن در سنتز آمونیاک بهره گرفت. 

مسیر دیگر، برقی‌سازی کوره‌های کراکر است که برای تولید الفین‌ها از دمای بالای بخار استفاده می‌کنند و از بزرگ‌ترین منابع انتشار مستقیم دی‌اکسیدکربن در صنعت پتروشیمی هستند. استفاده از برق حاصل از انرژی‌های بادی و خورشیدی در این کوره‌ها می‌تواند تا هفتاد درصد از انتشار مستقیم را کاهش دهد. 

همچنین پروژه‌های متعدد بازیافت شیمیایی پلاستیک‌ها در حال اجرا است که هدف آنها تبدیل دوباره زباله‌های پلیمری به مونومرهای پایه است، تا از دفن یا سوزاندن آنها جلوگیری و مصرف خوراک‌های فسیلی را کاهش دهند. افزون بر این، سامانه‌های جذب و ذخیره کربن (CCS) نیز به‌طور آزمایشی در برخی مجتمع‌ها نصب شده‌اند تا گازهای خروجی را پیش از انتشار در جو ذخیره کنند. 

با وجود این نوآوری‌ها، مشکل اساسی در تجاری‌سازی آن‌هاست؛ هزینه سرمایه‌گذاری و بهره‌برداری بسیار بالاتر از فناوری‌های متعارف است و زیرساخت‌های لازم برای تامین برق تجدیدپذیر یا انتقال و ذخیره دی‌اکسیدکربن هنوز در بسیاری از مناطق وجود ندارد. همین مساله باعث شده است که بیشتر پروژه‌های موجود در مرحله پایلوت باقی بمانند و تا رسیدن به مقیاس صنعتی فاصله زیادی داشته باشند، درحالی‌که برای دستیابی به اهداف اقلیمی، این فناوری‌ها باید تا یک دهه آینده به سرعت در مقیاس گسترده به‌کار گرفته شوند.

سرمایه‌گذاری‌های سنگین و ریسک اقتصادی

توسعه پتروشیمی سبز مستلزم سرمایه‌گذاری‌های عظیمی است که بازگشت اقتصادی آنها هنوز قطعی نیست و همین موضوع یکی از بزرگ‌ترین موانع این گذار محسوب می‌شود. برآوردها نشان می‌دهد اصلاح واحدهای موجود برای کاهش انتشار می‌تواند تا دو برابر هزینه ساخت تاسیسات جدید سنتی خرج داشته باشد، و احداث مجتمع‌های کاملا سبز نیز در برخی موارد تا سه برابر پرهزینه‌تر از واحدهای مرسوم است. 

این در حالی است که بازار هنوز حاضر نیست برای محصولات سبز قیمت‌های بالاتری بپردازد و شکاف قیمتی میان مواد اولیه فسیلی و مواد زیستی یا بازیافتی قابل‌توجه است. بسیاری از شرکت‌های بزرگ تلاش کرده‌اند با تشکیل کنسرسیوم‌های بین‌المللی، جذب وام‌های سبز و انتشار اوراق قرضه پایدار، بخشی از ریسک مالی را کاهش دهند، اما حتی این روش‌ها نیز فقط در مراحل اولیه توسعه کاربرد دارند و تضمینی برای سودآوری در مقیاس تجاری فراهم نمی‌کنند. 

افزون بر آن، نوسان قیمت انرژی‌های تجدیدپذیر و مواد زیستی، نبود استانداردهای جهانی برای برچسب‌گذاری کربن، و ریسک تغییر ناگهانی سیاست‌های دولتی باعث شده است سرمایه‌گذاران خصوصی در ورود به این حوزه محتاط باشند. در واقع، بسیاری از پروژه‌های اعلام‌شده صرفا به‌دلیل برخورداری از یارانه‌های دولتی یا معافیت‌های مالیاتی به مرحله اجرا رسیده‌اند و در صورت حذف این حمایت‌ها احتمالا از نظر اقتصادی توجیه‌پذیر نخواهند بود. 

این وضعیت باعث شده است که گذار به پتروشیمی سبز بیشتر به پروژه‌ای بلندمدت با بازدهی نامعلوم شباهت داشته باشد تا یک فرصت تجاری کوتاه‌مدت، و همین مساله برنامه‌ریزی راهبردی شرکت‌ها را دشوار کرده است، زیرا باید میان فشار برای کاهش سریع انتشار و ضرورت حفظ سودآوری کوتاه‌مدت تعادل برقرار کنند و این تعارض هنوز حل نشده است.

نقش سیاستگذاری و مداخله دولت‌ها

تجربه سال‌های اخیر نشان می‌دهد که هیچ شرکت منفردی نمی‌تواند به تنهایی هزینه‌های سنگین و ریسک بالای گذار به پتروشیمی سبز را بر عهده بگیرد و موفقیت این گذار به‌شدت وابسته به سیاستگذاری هدفمند دولت‌ها و نهادهای تنظیم‌گر است. دولت‌های صنعتی برای ایجاد انگیزه اقتصادی در این مسیر از مجموعه‌ای از ابزارها بهره گرفته‌اند: از مالیات کربن و نظام تجارت گواهی انتشار گرفته تا پرداخت یارانه‌های تحقیق و توسعه و اعطای معافیت‌های مالیاتی به تولیدکنندگان مواد شیمیایی سبز.

اتحادیه اروپا با اجرای «مکانیسم تعدیل کربن در مرز» عملا محصولات وارداتی با ردپای کربن بالا را مشمول عوارض سنگین کرده است و این اقدام شرکت‌های صادرکننده را واداشته است برای حفظ سهم بازار خود در اروپا، برنامه‌های دقیق کاهش آلایندگی ارائه دهند. در ایالات متحده نیز قانون کاهش تورم شامل بسته‌های تشویقی قابل‌توجهی برای سرمایه‌گذاری در واحدهای تولید مواد شیمیایی کم‌کربن است که بخشی از ریسک مالی پروژه‌ها را پوشش می‌دهد. 

در شرق آسیا، کره‌جنوبی و ژاپن با تدوین نقشه‌راه‌های ملی برای پتروشیمی سبز و ایجاد صندوق‌های سرمایه‌گذاری مشترک میان دولت و بخش خصوصی کوشیده‌اند توسعه این فناوری‌ها را تسریع کنند. نکته مهم این است که در نبود چنین سیاست‌هایی، حتی شرکت‌های بزرگ نیز تمایل اندکی به ورود پرهزینه به این حوزه دارند، زیرا بازار به‌تنهایی انگیزه کافی برای جبران هزینه‌های سنگین اولیه فراهم نمی‌کند. بنابراین به نظر می‌رسد گذار به پتروشیمی سبز تنها در چارچوب شراکت گسترده میان دولت و بخش خصوصی و با استفاده از ابزارهای سیاستی قوی امکان‌پذیر است، و این مساله وجه تمایز اصلی آن با توسعه صنایع پتروشیمی سنتی به‌شمار می‌رود که عمدتا توسط منطق بازار هدایت می‌شدند.

رقابت جهانی و خطر تعمیق نابرابری

گرچه حرکت به سمت پتروشیمی سبز به عنوان ضرورتی گریزناپذیر در دستور کار شرکت‌های بزرگ و دولت‌های صنعتی قرار گرفته است، اما این گذار خطر تعمیق شکاف میان کشورهای توسعه‌یافته و درحال‌توسعه را نیز به همراه دارد. کشورهای ثروتمند با دسترسی به منابع مالی ارزان، زیرساخت‌های انرژی تجدیدپذیر، نیروی انسانی متخصص و شبکه‌های تحقیقاتی پیشرفته می‌توانند سریع‌تر به سمت تولید سبز حرکت کنند و در آینده بازار جهانی را در اختیار بگیرند، درحالی‌که کشورهای درحال‌توسعه به دلیل کمبود سرمایه، ضعف زیرساخت و وابستگی شدید به صادرات محصولات پایه ممکن است از این رقابت عقب بمانند. 

این وضعیت نگرانی‌هایی درباره نوعی «حمایت‌گرایی زیست‌محیطی» برانگیخته است، زیرا ممکن است کشورهای صنعتی برای حفاظت از تولیدکنندگان داخلی خود، موانع تجاری تازه‌ای علیه محصولات با ردپای کربن بالا وضع کنند و در عمل دسترسی تولیدکنندگان کم‌درآمد به بازارهای جهانی را محدود کنند. در چنین شرایطی، برخی کارشناسان بر ضرورت ایجاد سازوکارهای مالی بین‌المللی برای حمایت از کشورهای کمترتوسعه‌یافته تاکید می‌کنند تا بتوانند فناوری‌های سبز را بومی‌سازی کنند و سهم خود را در بازار جهانی از دست ندهند. در غیر این صورت، گذار به پتروشیمی سبز می‌تواند به ابزاری تازه برای بازتولید نابرابری اقتصادی جهانی بدل شود و ساختار بازار جهانی را به سود کشورهای ثروتمند بازطراحی کند. 

بنابراین آینده این صنعت نه‌تنها به پیشرفت فناوری و کاهش هزینه‌ها، بلکه به تصمیم‌های سیاسی در سطح بین‌المللی نیز وابسته است؛ تصمیم‌هایی که تعیین خواهند کرد آیا گذار به پتروشیمی سبز فرصتی برای کاهش شکاف شمال و جنوب خواهد بود یا به عاملی برای تعمیق آن تبدیل می‌شود.

جایگاه سیاست‌های سبز در سناریوهای کاهش کربن

بررسی سناریوهای کاهش انتشار کربن در اسناد بین‌المللی همچون «چشم‌انداز انرژی جهان» (World Energy Outlook) و «نقشه راه خنثی‌سازی کربن» (Net Zero Emissions Roadmap) که از سوی آژانس بین‌المللی انرژی (IEA) منتشر شده‌اند، نشان می‌دهد که فناوری جذب، استفاده و ذخیره‌سازی کربن به‌عنوان یکی از اجزای کلیدی در گذار به اقتصاد کم‌کربن مورد توجه قرار گرفته است.

این فناوری به‌ویژه در صنایعی مانند پتروشیمی، فولاد و سیمان که کاهش انتشار در آنها از طریق الکتریکی‌سازی یا جایگزینی سوخت دشوار است، نقشی حیاتی دارد. در سناریوی «انتشار خالص صفرکربن تا سال ۲۰۵۰» (Net Zero by ۲۰۵۰)، حدود ۱۵ درصد از کل کاهش انتشار جهانی گازهای گلخانه‌ای باید از طریق به‌کارگیری فناوری‌های CCUS محقق شود و این سهم در بخش پتروشیمی حتی بیشتر ارزیابی شده است، زیرا بسیاری از فرآیندهای شیمیایی به‌صورت ذاتی همراه با انتشار دی‌اکسیدکربن هستند و نه صرفا ناشی از سوزاندن سوخت‌های فسیلی. 

علاوه بر این، سناریوهای IEA نشان می‌دهند که برای رسیدن به اهداف اقلیمی، ظرفیت جهانی جذب و ذخیره‌سازی دی‌اکسیدکربن باید از حدود ۴۰‌میلیون تن در سال کنونی به بیش از ۱.۷‌میلیارد تن تا سال ۲۰۳۰ و در نهایت به ۷.۶میلیارد تن در سال ۲۰۵۰ برسد که تحقق آن مستلزم سرمایه‌گذاری سالانه ده‌ها‌میلیارد دلاری است. از همین رو، بسیاری از شرکت‌های بزرگ نفت و گاز و نیز هلدینگ‌های پتروشیمی بین‌المللی، CCUS را نه‌تنها به‌عنوان الزام زیست‌محیطی بلکه به‌عنوان فرصتی برای توسعه فناوری، حفظ بازار و جلوگیری از «ریسک دارایی‌های به‌دام‌افتاده» (Stranded Assets Risk) تلقی کرده‌اند. این واقعیت باعث شده است که CCUS در نقشه راه کاهش کربن صنعت پتروشیمی جایگاهی غیرقابل جایگزین پیدا کند و بسیاری از دولت‌ها نیز مشوق‌های مالی و اعتباری ویژه‌ای برای آن در نظر بگیرند.