يشهد الإيثيلين جليكول (EG)، وهو مادة كيميائية أساسية في إنتاج البوليستر، وتركيبات مضادات التجمد، والراتنجات الصناعية، تطورات جذرية مدفوعة بمتطلبات الاستدامة والتقدم التكنولوجي. وتُعيد الابتكارات الحديثة في أساليب الإنتاج، والتحديثات التنظيمية، والتطبيقات الجديدة، رسم ملامح دوره في قطاع الكيماويات العالمي.
1. إنجازات التوليف الأخضر
يُحدث تقدمٌ كبيرٌ في تقنية التحويل التحفيزي ثورةً في إنتاج جلايكول الإيثيلين. فقد طوّر باحثون في آسيا محفزًا جديدًا قائمًا على النحاس، يُحوّل الغاز الاصطناعي (مزيج من الهيدروجين وأول أكسيد الكربون) مباشرةً إلى جلايكول الإيثيلين بانتقائيةٍ تبلغ 95%، متجاوزين بذلك وسيط أكسيد الإيثيلين التقليدي. تُخفّض هذه الطريقة استهلاك الطاقة بنسبة 30%، وتُخفّض انبعاثات ثاني أكسيد الكربون بمقدار 1.2 طن لكل طن من جلايكول الإيثيلين المُنتَج.
تتماشى هذه العملية، التي تخضع حاليًا لاختبارات تجريبية، مع الأهداف العالمية لخفض الكربون، وقد تُحدث نقلة نوعية في مسارات الإنتاج التقليدية المعتمدة على الوقود الأحفوري. وإذا طُوِّرت على نطاق واسع، فقد تُمكّن مصانع إيثيلين جليكول من التكامل بسلاسة مع أنظمة احتجاز الكربون، مما يجعل إيثيلين جليكول مادة كيميائية خضراء محتملة في سلاسل التوريد الدائرية.
2. الإيثيلين جليكول الحيوي يكتسب زخمًا
في ظل تزايد الطلب على المواد المستدامة، يبرز جلايكول الإيثيلين الحيوي المشتق من قصب السكر أو نشا الذرة كبديل عملي. وقد أثبتت مبادرة مشتركة حديثة في أمريكا الجنوبية جدوى تخمير النفايات الزراعية وتحويلها إلى أحادي جلايكول الإيثيلين (MEG) ببصمة كربونية أقل بنسبة 40% من نظائرها البترولية.
تُجري صناعة النسيج، وهي مستهلك رئيسي للجليكوزيل، تجربةً تجريبيةً لاستخدام MEG الحيوي في إنتاج ألياف البوليستر، حيث أظهرت النتائج الأولية قوة شد وتوافقًا مع الصبغة مماثلين. تُسرّع الحوافز التنظيمية، مثل مبادرة الكربون المتجدد التابعة للاتحاد الأوروبي، من وتيرة تبني هذا المنتج، على الرغم من استمرار التحديات المتعلقة بإمكانية توسيع نطاق المواد الخام وتكافؤ التكلفة.
3. التدقيق التنظيمي على إعادة تدوير EG
أدت المخاوف المتزايدة بشأن ثبات تأثير جلايكول الإيثيلين على البيئة إلى تشديد اللوائح. في أكتوبر 2023، اقترحت وكالة حماية البيئة الأمريكية (EPA) إرشادات مُحدثة لتصريفات مياه الصرف الصحي المحتوية على جلايكول الإيثيلين، مُلزمةً بإجراء عمليات أكسدة مُتقدمة لتحلل الجلايكولات المتبقية التي تقل عن 50 جزءًا في المليون. في الوقت نفسه، يُعِدّ الاتحاد الأوروبي مُسودة مُراجعة لإطار تسجيل وتقييم وترخيص وتقييد المواد الكيميائية (REACH)، مُلزمةً المُصنّعين بتقديم بيانات سُمية المنتجات الثانوية لإيثيلين جليكول بحلول عام 2025.
وتهدف هذه التدابير إلى معالجة المخاطر البيئية، وخاصة في النظم البيئية المائية، حيث ارتبط تراكم EG بنقص الأكسجين في المسطحات المائية.
4. تطبيقات جديدة في تخزين الطاقة
يجد الإيثيلين جليكول فائدةً غير متوقعة في أنظمة تخزين الطاقة من الجيل التالي. فقد صمم ائتلاف بحثي أوروبي سائل تبريد بطاريات غير قابل للاشتعال باستخدام مزيج مُعدّل من الإيثيلين جليكول والماء، مما يُحسّن الإدارة الحرارية لبطاريات أيونات الليثيوم بنسبة 25%. ويجري اختبار هذه التركيبة، التي تعمل بكفاءة في درجات حرارة تتراوح بين -40 و150 درجة مئوية، في نماذج أولية للسيارات الكهربائية ووحدات تخزين على نطاق الشبكة.
بالإضافة إلى ذلك، تكتسب مواد تغيير الطور (PCMs) القائمة على EG اهتمامًا متزايدًا لتخزين الطاقة الحرارية الشمسية، حيث حققت التجارب الأخيرة كفاءة في الاحتفاظ بالطاقة بنسبة 92% على مدار 500 دورة.
5. مرونة سلسلة التوريد والتحولات الإقليمية
أدت التوترات الجيوسياسية والاختناقات اللوجستية إلى توسع إقليمي في إنتاج الإيثيلين جلايكول. وتعتمد منشآت جديدة في الشرق الأوسط وجنوب شرق آسيا على وحدات إنتاج معيارية أصغر حجمًا، مُحسّنة لتوفير المواد الخام محليًا، مما يُقلل الاعتماد على المصانع المركزية الضخمة. ويُستكمل هذا التحول بأنظمة إدارة المخزون المدعومة بالذكاء الاصطناعي، والتي تُقلل من نفايات الإيثيلين جلايكول في القطاعات النهائية، مثل تصنيع زجاجات البولي إيثيلين تيريفثالات (PET).
الخلاصة: تطور متعدد الأوجه
يقف قطاع جلايكول الإيثيلين عند مفترق طرق، إذ يوازن بين فائدته الصناعية الراسخة ومتطلبات الاستدامة الملحة. تُعيد الابتكارات في مجال التخليق الأخضر، والبدائل الحيوية، وتطبيقات الاقتصاد الدائري تعريف سلسلة القيمة الخاصة بهذا القطاع، بينما تُؤكد اللوائح التنظيمية الأكثر صرامة على ضرورة اتباع ممارسات مسؤولة بيئيًا. ومع توجه الصناعة الكيميائية نحو إزالة الكربون، ستُحدد قدرة جلايكول الإيثيلين على التكيف أهميته في سوق سريعة التطور.
وقت النشر: ٧ أبريل ٢٠٢٥