Jannah Theme License is not validated, Go to the theme options page to validate the license, You need a single license for each domain name.
مقالات عامة

ما مدى تقدم التكنولوجيا لامتصاص ثاني أكسيد الكربون – وهل يمكنها إبطاء تغير المناخ؟

مجلة المذنب نت متابعات عالمية:

يجب على البشرية إزالة ما يصل إلى 660 مليار طن من ثاني أكسيد الكربون (CO₂) من الغلاف الجوي بحلول نهاية القرن للحد من ظاهرة الاحتباس الحراري إلى 1.5 درجة مئوية. هذا وفقًا لأحدث تقرير صادر عن الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ (IPCC) ، والتي استندت في تقديرها إلى تركيزات ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي التي تم قياسها في عام 2020.

إن إزالة هذا القدر من ثاني أكسيد الكربون ستتضمن أكثر من مجرد زراعة الكثير من الأشجار. يعمل المهندسون والعلماء على تطوير تقنيات التقاط الهواء المباشر (DAC) التي من المفترض أن تسحب كميات هائلة من ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي مع استخدام القليل جدًا من الأراضي والمياه.

تستخدم وحدة DAC النموذجية مراوح كبيرة لدفع الهواء عبر مادة سائلة أو صلبة يمكنها ربط وإزالة ثاني أكسيد الكربون ، على غرار الطريقة التي تستخلص بها الرئتان الأكسجين. تتجدد المادة عند تسخينها ، تاركةً ثاني أكسيد الكربون المركز.

يمكن تخزين ثاني أكسيد الكربون المركز بشكل دائم ، وعادة ما يكون تحت الأرض في خزانات النفط والغاز المستنفدة ، أو استخدامه لإنتاج مواد كيميائية مفيدة مثل الوقود الاصطناعي. ستعيد هذه الأنواع من الوقود إطلاق ثاني أكسيد الكربون عند حرقها وبالتالي فهي محايدة من الناحية الفنية للكربون.

يقول المدافعون عن التكنولوجيا إن هذا قد يقلل من الحاجة إلى الوقود الأحفوري ويساعد الصناعات التي يصعب إزالة الكربون منها ، مثل الطيران ، على الوصول إلى صافي انبعاثات صفرية. يشعر آخرون بالقلق من أن DAC يوفر إلهاءًا عن العمل الشاق المتمثل في خفض انبعاثات الكربون.

يقترح هؤلاء النقاد أن تكلفة الطاقة العالية والمواد المستخدمة في DAC تجعلها باهظة التكلفة وغير عملية على المدى الزمني الضيق المتبقي لتجنب تغير المناخ الكارثي. يمكن أن تصل تكلفة إزالة طن من ثاني أكسيد الكربون باستخدام DAC إلى 600 دولار أمريكي (522 جنيهًا إسترلينيًا).

لا تزال تقنية DAC في مهدها. تتوقع وكالة الطاقة الدولية (IEA) أنها ستزيل 90 مليون طن سنويًا في عام 2030 و 620 مليون طن في عام 2040 و 980 مليون طن سنويًا في عام 2050.

ولكن كما هو الحال ، لم يتم تشغيل سوى 19 مشروعًا من مشاريع DAC منذ عام 2010 ، والتي تزيل مجتمعة 0.008 مليون طن من ثاني أكسيد الكربون كل عام ، أي ما يعادل حوالي سبع ثوانٍ من الانبعاثات العالمية من إنتاج الطاقة في عام 2021.

وحدة DAC في كندا.
ديفيد بازارد / شاترستوك

يعمل مطورو DAC على مشاريع من شأنها إزالة حوالي مليون طن من ثاني أكسيد الكربون سنويًا في منتصف عام 2020. لكنهم قد يكافحون من أجل تحسين كفاءة الطاقة وخفض التكاليف بالسرعة الكافية لإزالة ثاني أكسيد الكربون على النطاق اللازم لتلبية توقعات وكالة الطاقة الدولية لعام 2030. إليكم السبب.

نشر DAC يكتسب زخما

أكبر وحدة تعمل حاليًا هي مصنع Orca ، الذي تم بناؤه من قبل شركة Climeworks في أيسلندا في عام 2021. وتهدف Orca ، التي تبلغ حجم حاويتين للشحن ، إلى التقاط ما يصل إلى 4000 طن من ثاني أكسيد الكربون وتخزينها بشكل دائم سنويًا عن طريق إذابتها في الماء وضخها. تحت الأرض حيث ستتفاعل لتشكيل الصخور.

هذا هو المقدار الذي ستستوعبه 170.000 شجرة على مساحة 340 هكتارًا في السنة. لسوء الحظ ، أدى الطقس البارد في أوائل عام 2022 إلى تجميد الآلات وإغلاق المصنع.

تخطط Carbon Engineering ، وهي مطور آخر لـ DAC ، لنشر وحدة في تكساس بالولايات المتحدة تقول إنها ستزيل وتخزن ما يصل إلى مليون طن من ثاني أكسيد الكربون سنويًا بمجرد أن تبدأ العمل في عام 2024. يتضمن هذا المشروع استثمارًا بملايين الدولارات من United Airlines التي تحاول تعويض الانبعاثات من رحلاتها وكذلك الحصول على الوقود الاصطناعي.

قد يحل الوقود المحايد الكربوني محل النفط في الطائرات ومركبات البضائع الطويلة. لكن تقنيات الهواء إلى الوقود لا تزال بحاجة إلى نموذج أعمال أكثر تنافسية من صناعة الوقود الأحفوري.

من غير المرجح أن يحدث هذا بسرعة ، لأن الأخير راسخ ومدعوم للغاية ، في حين أن التكنولوجيا التي تستخدم من الجو إلى الوقود بدائية وتحتاج إلى استثمارات كبيرة لتوسيع نطاقها.

التكاليف تنخفض ببطء شديد

قدرت وكالة الطاقة الدولية أن إزالة ما يصل إلى مليار طن من ثاني أكسيد الكربون سنويًا من الهواء باستخدام محطات DAC في عام 2050 سيستهلك ما يصل إلى 1667 تيراواط / ساعة من الطاقة – أي ما يعادل 1٪ من الاستهلاك العالمي في عام 2019.

من المتوقع أن تنخفض التكاليف إلى ما بين 125 دولارًا أمريكيًا و 335 دولارًا أمريكيًا لكل طن من ثاني أكسيد الكربون في 2030 ، مع احتمال أن تصل إلى أقل من 100 دولار أمريكي بحلول عام 2040. وسيعتمد هذا على وحدات DAC التي يتم نشرها وتعلم المطورين من هذه الوحدات التجريبية ، على غرار الطريقة انخفضت تكلفة الطاقة الشمسية بمرور الوقت.

يمكن أن تصبح DAC مجدية من الناحية المالية في 2030 إذا تم الوفاء بالتكاليف المنخفضة من خلال ارتفاع سعر الكربون في الأنظمة الضريبية. وفقًا لصندوق النقد الدولي ، بلغ متوسط ​​سعر ثاني أكسيد الكربون في البلدان التي توجد بها ضرائب أو آليات تسعير 6 دولارات أمريكية للطن في عام 2022 ومن المقرر أن يرتفع إلى 75 دولارًا أمريكيًا بحلول عام 2030.

قام نظام تجارة الانبعاثات بالاتحاد الأوروبي بتسعير طن من ثاني أكسيد الكربون عند 90 دولارًا أمريكيًا للطن في عام 2022. وقد زاد قانون خفض التضخم مؤخرًا من الإعفاءات الضريبية للشركات التي تزيل وتخزين ثاني أكسيد الكربون في الولايات المتحدة من 50 دولارًا أمريكيًا للطن إلى 180 دولارًا أمريكيًا.

لكن أسعار الكربون المرتفعة بعيدة كل البعد عن المعتاد في أي مكان آخر. في الصين ، تراوح سعر الكربون بين 6 دولارات و 9 دولارات أمريكية للطن في عامي 2021 و 2022.

لا يزال انبعاث الكربون رخيصًا جدًا.
Engel.ac/Shutterstock

يمكن أيضًا أن تصبح DAC قابلة للتطبيق إذا تم تحويل CO₂ الذي تزيله إلى نقود. لكن هذا محفوف بالمخاطر. أحد تطبيقات DAC هو الاستخلاص المعزز للنفط ، والذي يتضمن ضخ ثاني أكسيد الكربون المركز تحت الأرض لاستخراج المزيد من النفط.

تشير التقديرات إلى أن هذه الطريقة يمكن أن تنبعث منها 1.5 طن من ثاني أكسيد الكربون لكل طن تمت إزالته. على الرغم من أن هذه الاستراتيجية يمكن أن تقلل من صافي انبعاثات إنتاج النفط التقليدي ، إلا أنها ستضيف الكربون إلى الغلاف الجوي.

قد تظهر الفرصة في الصناعات التي تحتاج إلى تركيز ثاني أكسيد الكربون ، مثل مصنعي المواد الغذائية. ارتفع سعر ثاني أكسيد الكربون من 235 دولارًا أمريكيًا للطن في سبتمبر 2021 إلى ما يزيد عن 1200 دولار أمريكي مؤخرًا.

ويرجع ذلك إلى أن غالبية ثاني أكسيد الكربون في المملكة المتحدة مصدره صناعة الأسمدة ، حيث تسبب ارتفاع أسعار الغاز الطبيعي في إحداث الفوضى. على الرغم من أن الطلب العالمي الحالي يقتصر على حوالي 250 مليون إلى 300 مليون طن سنويًا ، يمكن أن تقدم DAC قريبًا إمدادات ثاني أكسيد الكربون بتكلفة معقولة وحيادية مناخياً.

قد تساعد التقنيات الجديدة في جعل DAC أرخص. على سبيل المثال ، تهدف شركة DAC الناشئة في المملكة المتحدة والتي تسمى Mission Zero Technologies إلى استخدام الكهرباء بدلاً من الحرارة لتجديد مادة امتصاص ثاني أكسيد الكربون في وحدات DAC. هذا ، كما تدعي الشركة ، من شأنه أن يخفض متطلبات الطاقة في DAC أربعة أضعاف.

لسوء الحظ ، فإن تقديرات تكلفة DAC غير مؤكدة بدرجة كبيرة. هذا جزئيًا لأنهم غالبًا ما يأتون من المطورين أنفسهم بدلاً من البحث المستقل. لا يوجد نهج مقبول بشكل عام لتحديد التكاليف الفعلية لـ DAC ، لكن مجموعتي البحثية تعمل على التحقق من تكاليف الإزالة التي يطالب بها مطورو DAC وتنبؤات وكالة الطاقة الدولية بشبكة عالمية من الأكاديميين والصناعيين.

هل تبطئ DAC الاحترار العالمي؟

يحتاج العالم إلى بناء حوالي 30 محطة DAC قادرة على إزالة أكثر من مليون طن من ثاني أكسيد الكربون سنويًا كل عام بين عامي 2020 و 2050. مع توقع تشغيل عدد قليل فقط من هذه المحطات بحلول منتصف عام 2020 ، سيكون التغلب على هذا النقص أمرًا صعبًا خاصة إذا ظلت التكاليف مرتفعة ولم يتم اكتشاف تقنيات DAC المتقدمة وتسويقها تجاريًا.

أعتقد أن DAC لا تزال أداة أساسية لإبطاء الاحتباس الحراري. عندما تتحقق التخفيضات المتوقعة في التكلفة ، ستفتح DAC الطريق إلى إزالة ثاني أكسيد الكربون على نطاق واسع مع وجود مساحة أصغر بكثير من الأرض والمياه مقارنة بتقنيات الإزالة الأخرى في 2030 وما بعده.

لا يتمثل دور DAC في التعويض عن الانبعاثات المتزايدة في عشرينيات القرن الحالي ، ولكن لسد فجوة الانبعاثات وخفض تركيز ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي للحد من الاحترار العالمي إلى 1.5 درجة مئوية خلال العقد وقليلًا من عام 2050. هذا هو السبب في الحكومات والشركات يجب أن تركز على إنهاء اعتمادها على الوقود الأحفوري مع دعم البحث والتطوير لتكنولوجيا DAC لخفض تكاليفها.


نشكركم على قراءة المنشور عبر مجلة المذنب نت, المتخصصة في التداول والعملات الرقمية والمشفرة

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

زر الذهاب إلى الأعلى