كيف يساعد احتجاز الكربون في مكافحة تغير المناخ؟

من المعروف أن ثاني أكسيد الكربون الزائد في الغلاف الجوي يحبس الحرارة من الشمس ويدفئ كوكبنا ، مما يؤدي إلى تغييرات جذرية في مناخ العالم. بينما يستمر البشر في الاعتماد على الوقود الأحفوري الباعث للكربون للحصول على الطاقة ، سيستمر ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي في الارتفاع. لحسن الحظ ، توفر لنا تقنيات احتجاز الكربون فرصًا لتقليل كميات ثاني أكسيد الكربون في غلافنا الجوي.  

ستسلط هذه المقالة بعض الضوء على تقنيات احتجاز الكربون وكيف يمكنها تحسين حالة بيئتنا. سننظر أيضًا في كيفية تخزين الكربون أو استخدامه بمجرد التقاطه. بعد ذلك ، سوف نستكشف كفاءة احتجاز الكربون وكيف يمكن أن يؤثر بشكل إيجابي على حالة تغير المناخ. 

ما هو احتجاز الكربون؟ 

يستخدم احتجاز الكربون لوصف طرق مختلفة تهدف إلى التخفيف من كمية الكربون في الغلاف الجوي. في بعض الحالات ، يتم التقاط الكربون من مصدره قبل دخوله الغلاف الجوي. طرق أخرى لإزالة الكربون مباشرة من الغلاف الجوي.  

يعتبر احتجاز الكربون أداة حاسمة تستخدم لمكافحة تغير المناخ والاحتباس الحراري. تسببت كمية ثاني أكسيد الكربون وغازات الدفيئة الأخرى (GHGs) في غلافنا الجوي في ارتفاع درجة حرارة كوكبنا منذ الثورة الصناعية. في بداية الثورة الصناعية ، كانت كمية ثاني أكسيد الكربون في غلافنا الجوي 280 جزءًا في المليون (PPM) . حاليًا ، لدينا 415 جزء في المليون تتزايد بمعدل 2.5 جزء في المليون مع مرور كل عام.  

مع ارتفاع مستويات الكربون ، يوفر لنا احتجاز الكربون أداة أخرى للوصول إلى الهدف الأساسي لاتفاقية باريس: الحد من الاحتباس الحراري إلى 1.5 درجة مئوية (2.7 درجة فهرنهايت) . سيؤدي التقاط الغاز في محطات توليد الطاقة قبل دخوله إلى الغلاف الجوي إلى تقليل الارتفاع المستمر في مستويات ثاني أكسيد الكربون. توفر محطات احتجاز الكربون الخاصة التي تزيل ثاني أكسيد الكربون مباشرة من الهواء خيارًا آخر لعزله من الغلاف الجوي. 

ما هي الأنواع الأساسية لاحتجاز الكربون؟ 

هناك ثلاث طرق أساسية لإزالة ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي. عندما يتعلق الأمر بمكافحة تغير المناخ ، فإن الشيء المهم هو الاستفادة من جميع الخيارات المتاحة. يلعب كل نوع من أنواع احتجاز الكربون أدناه دورًا مختلفًا في تحقيق نفس الهدف المتمثل في تقليل كمية تركيزات غازات الاحتباس الحراري.  

أول ما سنغطيه هو زراعة الأشجار وممارسات الحراجة. بعد ذلك ، سوف نلقي نظرة على احتجاز الكربون الذي يحدث في محطات الطاقة والمصانع. أخيرًا ، سنستكشف تقنيات احتجاز الكربون التي تزيله مباشرة من الهواء. 

التشجير والغابات 

يمكن أن تجعل غرس الأشجار وإعادة التحريج الأرض مكانًا صحيًا للعيش فيه . لا تعمل الممارسات الحرجية الجيدة على تعزيز التنوع البيولوجي واستعادة الموائل الطبيعية فحسب ، بل تعمل أيضًا على تحسين جودة الهواء وتغذية التربة وتنقية المياه. بالإضافة إلى ذلك ، تعد الغابات واحدة من أحواض الكربون الطبيعية للأرض التي تزيل وتخزن ثاني أكسيد الكربون.  

تعتبر زراعة الأشجار أداة ممتازة لتقليل ثاني أكسيد الكربون الموجود بالفعل في الغلاف الجوي. تمتص الأشجار ثاني أكسيد الكربون بشكل طبيعي ثم تخزنه في أوراقها وأغصانها وجذوعها. تدرك إحدى المنظمات ، 1t.org ، أهمية غرس الأشجار وقد حددت هدفًا يتمثل في زراعة تريليون شجرة بحلول عام 2030.  

غرس الأشجار هو شكل رائع لتعويض الكربون للأفراد. في كل عام ، يطلق الشخص العادي في الولايات المتحدة 16.5 طنًا من ثاني أكسيد الكربون ، مما يعني أنه سيتعين عليهم زراعة 725 إلى 1000 شجرة كل عام لتعويض هذه الكمية من الكربون. 

التقاط الكربون في المصنع 

تكنولوجيا احتجاز الكربون في المصانع ومصافي التكرير والمنشآت الصناعية الكبيرة الأخرى تقوم باحتجاز الكربون قبل انبعاثه. هناك 21 موقعًا لالتقاط انبعاثات الكربون تعمل في جميع أنحاء العالم. تعمل مرافق احتجاز الكربون هذه على فصل ثاني أكسيد الكربون مباشرة عن انبعاثاتها ثم استخدام ثاني أكسيد الكربون لشيء ما أو تخزينه بشكل دائم حتى لا يتمكن من دخول الغلاف الجوي.  

في الأصل ، تم التقاط الكربون لإعادة استخدامه من قبل صناعة النفط. ستقوم الشركات بحصاد ثاني أكسيد الكربون من انبعاثاتها ثم تضخه في أرض حقل نفط حتى يتمكنوا من الحصول على عوائد أكبر من النفط. في الثمانينيات والتسعينيات ، أصبح التقاط الكربون من الانبعاثات الصناعية موضوعًا للدراسة كأداة للحد من تغير المناخ.  

الطريقة التي يتم بها التقاط الكربون في هذه العمليات هي من خلال إعادة توجيه الانبعاثات الناتجة عن العمليات الصناعية إلى غرفة حيث يمتص المذيب ثاني أكسيد الكربون. بعد ذلك ، يتم تسخين المذيب الغني بالكربون لفصل ثاني أكسيد الكربون والمذيب. يمكن إعادة استخدام المذيب ، ويمكن بعد ذلك تخزين الكربون أو إعادة توجيهه لأغراض أخرى. 

التقاط الهواء المباشر 

يتم التقاط الهواء المباشر عندما يتم إزالة الكربون مباشرة من الهواء. حاليًا ، توجد وفرة من ثاني أكسيد الكربون في غلافنا الجوي لدرجة أن منع المزيد من الدخول لا يكفي لوقف تغير المناخ. الخيار الأفضل هو تقليل الانبعاثات إلى الصفر والبدء في إزالة الكربون مباشرة من الهواء باستخدام تقنيات احتجاز الكربون.  

هناك 15 مرفقًا لالتقاط الهواء المباشر في جميع أنحاء أوروبا والولايات المتحدة وكندا. في حين أن إزالة الكربون من الغلاف الجوي سيكون لها على الأرجح دور مهم في التحول إلى انبعاثات صفرية ، إلا أنها ليست المحاولة الأكثر فعالية من حيث التكلفة حاليًا. يوجد فقط 0.04٪ من ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي ، لذا فإن إزالة الكربون مباشرة من الهواء أمر صعب.  

مع تحسن التكنولوجيا وزيادة دعم التقاط الهواء المباشر ، سيساعد هذا الحل في تقليل تركيزات ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي ، مما يمنع المزيد من الاحترار العالمي. 

ماذا يحدث للكربون بمجرد التقاطه؟ 

يعتبر التقاط ثاني أكسيد الكربون مجرد الخطوة الأولى في عملية احتجاز الكربون بأكملها. بمجرد إزالة الكربون أو منعه من دخول الغلاف الجوي ، يجب تخزينه أو استخدامه بطريقة لا تسبب انبعاثات ضارة. 

احتجاز الكربون وتخزينه 

يشير احتجاز الكربون وتخزينه (CCS) إلى العملية التي يتم فيها تأمين الكربون ، ثم تخزينه بأمان حتى لا يتمكن من دخول الغلاف الجوي. كانت التقنيات المستخدمة لتخزين كميات من الكربون على نطاق تجاري موجودة منذ 45 عامًا .  

بمجرد التقاط الكربون ، يتم نقله إلى موقع تخزين الكربون ، والذي يكون عادةً موقع تخزين جيولوجي. تعد الشاحنات والسكك الحديدية وسفن المحيطات وخطوط الأنابيب من الطرق النموذجية التي يتم بها نقل الكربون المحتجز. ثم يُحقن الكربون في أعماق سطح الأرض في تكوينات جيولوجية مثل خزانات النفط والغاز الطبيعي الفارغة أو خزانات المياه الجوفية العميقة الملوحة ، حيث يمكن أن يبقى بأمان دون دخول الغلاف الجوي. 

التقاط الكربون واستخدامه 

الخيار الآخر هو التقاط الكربون واستخدامه (CCU) ، وهي عملية يتم فيها استخدام الكربون المحتجز لغرض معاد تدويره. تؤدي بعض هذه الاستخدامات إلى عودة الكربون في النهاية إلى الغلاف الجوي ، في حين أن البعض الآخر أكثر استدامة ويهدف إلى تخزين الكربون لفترات طويلة من الزمن.  

كما ذكرنا سابقًا ، يتم استخدام الكربون لتحسين استخلاص النفط . في حين أن هذه العملية لا تزال تعزز استخدام الوقود الأحفوري ، إلا أنها تعمل على تحسين الكفاءة في إزالتها من الأرض ، مما يؤدي إلى تقليل انبعاثات ثاني أكسيد الكربون أثناء عملية الحصول على النفط والغاز.  

أحد الخيارات الأقل استدامة هو إنتاج الوقود من ثاني أكسيد الكربون. بينما سيوفر الكربون ، على أقل تقدير ، طاقة يمكن أن تُهدر لولا ذلك ، فإن ثاني أكسيد الكربون سيظل يدخل الغلاف الجوي عندما يتم حرقه للوقود.  

يمكن أيضًا استخدام الكربون لإنتاج مواد كيميائية. يمكن استخدام هذه المواد الكيميائية في صنع البوليمرات وهي مفيدة أيضًا في التطبيقات الصيدلانية.  

أحد الخيارات الرائعة لاستخدام الكربون هو تحلية المياه. مع الجفاف الناجم عن تغير المناخ الذي يهدد الوصول إلى المياه النظيفة ، فإن استخدام الكربون لتحلية المياه يمكن أن يساعد في إزالة الكربون من الغلاف الجوي وتوفير مياه الشرب النظيفة للمجتمعات المحتاجة. 

ما مدى كفاءة احتجاز الكربون؟ 

يبدو احتجاز الكربون خيارًا رائعًا لخفض الانبعاثات ، ولكن ما مدى كفاءة هذه الممارسة؟ بالنسبة لأنظمة احتجاز الكربون التي تمنع انبعاثات الكربون الصناعية من الدخول إلى الغلاف الجوي ، فإنها عادةً ما تلتقط ما يزيد عن 90٪ من الكربون المنبعث من المصنع.  

لقد تجاوزت بعض مشاريع احتجاز الكربون كفاءة الاستحواذ على 95٪ ، ومن المتوقع أنه مع التكنولوجيا الجديدة ، يمكننا أن نرى أعمال التقاط الكربون بمعدل كفاءة 99٪. المهم هو أنه كلما زادت كفاءة هذه التكنولوجيا ، زادت كلفتها.  

يمكن لتكنولوجيا احتجاز الكربون التغلب على عقبة الاستثمار من خلال إنفاذ أنظمة تمويل الكربون ، مثل ضريبة الكربون التي يتم تطبيقها على الشركات التي تنبعث منها كمية معينة من الكربون كل عام. تم تصميم هذه الأنظمة لخلق حوافز للشركات للعمل بشكل أكثر استدامة.   

نظرًا لأن الشركات تضطر إلى دفع المزيد من الضرائب ، فمن المحتمل أن تجد أنه من الأفضل الاستثمار في تقنية احتجاز الكربون الجديدة لتجنب الغرامات المستقبلية. إذا تمكنت الشركة من تحقيق انبعاثات صافية صفرية أو انبعاثات سلبية ، فقد تكون مؤهلة للحصول على ائتمانات ضريبية.  

مع بدء المزيد من الشركات في القطاع الصناعي في دعم هذه التقنيات الجديدة ، سنرى تحسن كفاءة التقاط الكربون وتخفيفه بشكل كبير خلال العام المقبل. 

هل يمكن أن يؤدي احتجاز الكربون إلى عكس تغير المناخ؟ 

يمتلك احتجاز الكربون القدرة على عكس اتجاه تغير المناخ ، ولكن من الضروري مكافحة تغير المناخ بالعديد من التكتيكات المختلفة. ثاني أكسيد الكربون هو الجاني الأساسي المسؤول عن التسبب في تأثير الاحتباس الحراري الذي يؤدي إلى تغير المناخ. كلما زاد الكربون الذي يتم إزالته ومنع دخوله في الغلاف الجوي ، كلما قلت درجة حرارة الكوكب وتعرضت للتحولات في المناخ.  

مع تحسن تقنية احتجاز الكربون ، سنرى الصناعات تقلص كمية الكربون الموجودة في الغلاف الجوي. ومع ذلك ، فإن الانتقال إلى تكنولوجيا الطاقة النظيفة والمتجددة ضروري أيضًا في تقليل انبعاثات غازات الاحتباس الحراري بشكل عام.  

يمكن أن يساعد التقاط الهواء المباشر والممارسات الحرجية الجيدة في تقليل كميات ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي بمجرد توقفنا عن انبعاث الكربون تمامًا. بينما ننتظر تحسين تقنية التقاط الهواء المباشر ، فإن أفضل فرصة لدينا هي دعم مشاريع الاستدامة. إحدى الطرق التي يمكنك المشاركة بها هي من خلال المشاركة في تعويض الكربون ، مما يقلل من انبعاثات الكربون ويدعم الأنشطة المستدامة. 

التقاط الكربون من أجل مستقبل أفضل 

مع التحسن المستمر في تقنيات احتجاز الكربون ، لدينا المزيد من الأدوات لمكافحة المناخ المتغير. يثبت التقاط الكربون من المصانع أنه فعال للغاية ، ويمثل التقاط الكربون مباشرة من الهواء فرصة عظيمة لتقليل مستويات الكربون في الغلاف الجوي.   

سواء تم تخزينه بطريقة آمنة تحت الأرض أو إعادة تدويره لاستخدام مختلف ، يبدو أن التقاط الكربون يمثل فرصة رائعة لنا لمنع الاحتباس الحراري وتغير المناخ.