متنوع

الجداول تدور لالتقاط الكربون وتخزينه

الجداول تدور لالتقاط الكربون وتخزينه

ماذا لو تمكنا من إعادة عقارب الساعة إلى الوراء فيما يتعلق بتغير المناخ من خلال التقاط جميع الغازات الدفيئة الزائدة التي أطلقناها منذ الثورة الصناعية؟ قد يبدو الأمر جيدًا لدرجة يصعب تصديقها ، لكن هذه التكنولوجيا موجودة بالفعل. يطلق عليه احتجاز الكربون وتخزينه (CCS) - أو احتجاز الكربون وعزله - وهو قيد التطوير منذ التسعينيات.

ذات صلة: طريقة التقاط الكربون تستلهم من معدات الغوص لتنظيف محطات توليد الطاقة بثاني أكسيد الكربون

على مدار السنين ، اكتشف العلماء طرقًا مختلفة لالتقاط وتخزين ثاني أكسيد الكربون في الأرض ، وتحت سطح البحر ، وحتى باستخدامه كمدخل في العمليات الصناعية المختلفة. ولكن على الرغم من عقود من البحث والتطوير (R & D) ، لا يزال احتجاز وتخزين الكربون مكلفًا للغاية ليتم نشره على نطاق واسع في الصناعة.

جزء من المشكلة كان حقيقة أنه ، حتى وقت قريب ، لم تكن الحكومات ولا الشركات الخاصة حريصة على استثمار المبالغ الباهظة من الأموال اللازمة لتطوير التكنولوجيا إلى الحد الذي تصبح فيه مجدية تجاريًا.

علاوة على ذلك ، يتطلب نشر تقنية احتجاز ثاني أكسيد الكربون وتخزينه على نطاق واسع إنشاء بنية تحتية لالتقاط ونقل وتخزين غازات الاحتباس الحراري ؛ يجب أن يكون هذا مشابهًا في الحجم للبنية التحتية الحالية للنفط والغاز ، والتي استغرق تشييدها عقودًا وكان بناؤها مكلفًا. بمعنى آخر ، الاستثمار المطلوب هائل.

هذا لا يعني شيئًا عن حقيقة أن احتجاز ثاني أكسيد الكربون وتخزينه فشل في معالجة السبب الجذري لتغير المناخ ، وهو أننا ننتج ونستهلك أكثر من اللازم ونفوق حدودنا الكوكبية. باختصار ، احتجاز ثاني أكسيد الكربون وتخزينه هو حل نهائي يكرهه دعاة حماية البيئة ويكره الجميع لأنه مكلف واستخدامه يعني أننا فشلنا في التخفيف من تغير المناخ من خلال التدابير الوقائية.

مستقبل بعد كل شيء؟

لكن بعض التطورات الأخيرة تشير إلى حقيقة أن احتجاز ثاني أكسيد الكربون وتخزينه قد يكون له مستقبل في جهود التخفيف من آثار تغير المناخ بعد كل شيء. قبل عام واحد ، في أكتوبر 2018 ، نشرت الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ (IPCC) - التي تعمل تحت إشراف الأمم المتحدة ، وهي الهيئة العلمية الأكثر موثوقية بشأن تغير المناخ في العالم - تقريرًا تاريخيًا خلصت فيه إلى أن احتجاز وتخزين ثاني أكسيد الكربون يحتاج جزء من الحل لتجنب المستويات الكارثية لتغير المناخ (ارتفاع درجة حرارة 2 درجة مئوية أو أعلى). بحلول عام 2100 ، وجدت الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ أن العالم سيحتاج إلى إزالة على الأقل 3.3 مليار طن من ثاني أكسيد الكربون سنويًا من الغلاف الجوي باستخدام احتجاز ثاني أكسيد الكربون وتخزينه.

وأعقب التقرير حوافز سياسية مشجعة. في نوفمبر 2018 ، نشرت المفوضية الأوروبية خارطة طريقها لحياد الكربون بحلول عام 2050 ، والتي تتضمن احتجاز الكربون وتخزينه إلى جانب ست خطوات أخرى. وفقًا لهذه الاستراتيجية ، يتعين على احتجاز وتخزين ثاني أكسيد الكربون "التعويض عن انبعاثات غازات الدفيئة المتبقية [بعد استنفاد الإجراءات الوقائية] في اقتصادنا وخلق انبعاثات سلبية."

عبر المحيط الأطلسي ، زاد الكونجرس الأمريكي في عام 2018 تمويل البحث والتطوير لـ CCS والحوافز الضريبية لالتقاط واستخدام ثاني أكسيد الكربون ، وفقًا لتقرير الكونجرس في أغسطس 2018.

الاضواء الشمالية

والأهم من ذلك ، بدأت الشركات الصناعية العملاقة في إلقاء بثقلها وراء احتجاز وتخزين الكربون بشكل جدي. على الرغم من حقيقة أن التكنولوجيا أصبحت ناضجة الآن ، إلا أن 18 مشروعًا فقط من مشاريع CCS كانت تعمل اعتبارًا من ديسمبر 2018. ومع ذلك ، في يناير 2019 ، حصل مشروع جديد واعد يُدعى Northern Lights على ترخيصه للعمل. تسعى المبادرة الطموحة ، الواقعة قبالة الساحل الغربي للنرويج ، إلى بناء بنية تحتية مفتوحة للنقل والتخزين لثاني أكسيد الكربون.

يدير المشروع شركة Equinor النرويجية (Statoil السابقة) ، ويضم المشروع أيضًا شركتي النفط العملاقين Shell و Total بين شركائه. واعتبارًا من سبتمبر 2019 ، شاركت سبعة عمالقة صناعيين آخرين من مختلف الصناعات ، والتي التزمت بإنشاء سلاسل قيمة في مجال احتجاز وتخزين ثاني أكسيد الكربون في قطاعاتها الخاصة.

بمجرد اكتماله ، سيكون Northern Lights أكبر مشروع من هذا النوع في العالم ، حيث سيكون قادرًا على التقاطه خمسة ملايين طن من ثاني أكسيد الكربون سنويًا. هذا هو ما يعادل غازات الدفيئة المنبعثة من خمسة ملايين سيارة ركاب في السنة أو من ست محطات طاقة متوسطة الحجم تعمل بالفحم.

ستعمل المصابيح الشمالية على النحو التالي. سيتم نقل ثاني أكسيد الكربون الذي يتم التقاطه من مصادر مختلفة عن طريق السفن إلى ميناء بيرغن النرويجي ، حيث سيتم تخزينه في خزانات مضغوطة. سيتم بعد ذلك ضخ الغاز في البحر عبر خط أنابيب في واحد أو عدة آبار للحقن.

لن تتطلب العملية منصة بحرية ، لأنه سيتم التحكم في الآبار باستخدام البنية التحتية القائمة للنفط والغاز البحرية. سيكون تصميم وإدارة هذه المرافق مشابهًا تمامًا لتلك المطلوبة لغاز البترول المسال (LPG) بدون مخاطر الحريق المرتبطة بالأخير ، وفقًا لـ Equinor.

لماذا الثمن جدا؟

تقوم شركات النفط والغاز بحقن ثاني أكسيد الكربون الطبيعي في آبار النفط منذ عقود من أجل تعزيز معدلات استعادة الطاقة في آبارها. ومع ذلك ، فإن التقاط انبعاثات ثاني أكسيد الكربون الصناعية أكثر تعقيدًا وتكلفة.

يمكن القيام باحتجاز وتخزين ثاني أكسيد الكربون في كل نوع من المنشآت التي ينبعث منها ثاني أكسيد الكربون تقريبًا ، ولكنه مهم بشكل خاص للصناعات شديدة التلوث مثل توليد الطاقة ، والأسمنت ، والمواد الكيميائية ، والبتروكيماويات.

بغض النظر عن حالة استخدامها ، تتكون التقنية من ثلاث خطوات رئيسية: (1) التقاط ثاني أكسيد الكربون ، يليه (2) ضغطه وتنقيته ، ثم (3) حقنه في أنواع مختلفة من التكوينات الصخرية.

الخطوة الأولى - التقاط ثاني أكسيد الكربون - تمثل التكاليف المرتفعة للتكنولوجيا. وذلك لأن احتجاز ثاني أكسيد الكربون وتخزينه يتضمن إضافة عدة خطوات للاحتراق الصناعي من أجل إزالة ثاني أكسيد الكربون من غازات المداخن.

بالنسبة لمحطات الطاقة القائمة على الفحم ، على سبيل المثال ، يمكن أن تكون تكلفة التقاط ثاني أكسيد الكربون عالية 109 دولارات للطنوالتي من المقدر أن تزيد من سعر الكهرباء المولدة بنسبة تصل إلى 80%.

ماذا عن الانبعاثات السلبية؟

بينما تعد تقنية CCS مثيرة للاهتمام بحد ذاتها ، إلا أن بعض تطبيقاتها تبرز بشكل أكبر بسبب مدى تأثيرها إذا تم نشرها على نطاق واسع. أحد هذه التطبيقات هو محاصيل الطاقة الحيوية مع احتجاز الكربون وتخزينه (BECCS) ، والتي تتكون من تحويل الكتلة الحيوية إلى طاقة مع التقاط انبعاثات ثاني أكسيد الكربون الناتجة وتخزينها بشكل دائم.

هناك طريقتان رئيسيتان يمكن من خلالهما تحقيق ذلك. الأول هو الاحتراق المباشر للكتلة الحيوية والتقاط انبعاثات ثاني أكسيد الكربون الناتجة. الطريقة الثانية - وهي أكثر شيوعًا في الوقت الحاضر - تتمثل في تخمير الكتلة الحيوية ، مما ينتج عنه الإيثانول الحيوي. في الحالة الأخيرة ، لا يلزم احتجاز انبعاثات ثاني أكسيد الكربون ، بل يمكن ضغطها مباشرة.

يتعهد BECCS ليس فقط بتقليل اعتمادنا على الهيدروكربونات من خلال تقديم وقود بديل لتوليد الكهرباء ، ولكن أيضًا لإزالة ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي في هذه العملية ، وبالتالي المساعدة في التخفيف من تغير المناخ. ومع ذلك ، فإن التكنولوجيا لا تخلو من منتقديها ، الذين أشاروا إلى أن استخدام الأرض من أجل زراعة المحاصيل لصالح BECCS سيضع مزيدًا من الضغط على التنوع البيولوجي ويزاحم المحاصيل الغذائية اللازمة لإطعام سكان العالم المتزايدين.

في نهاية اليوم ، الطريقة الأكثر فعالية (والأرخص) لعزل ثاني أكسيد الكربون هي زراعة الغابات وتجنب انبعاث الكثير منه في المقام الأول. فعلى الرغم من رغبة بعض عمالقة الصناعة في إقناعنا بأن "الصناعة يمكنها أن تفعل ما تفعله المصانع" (أي التقاط ثاني أكسيد الكربون) ، فإن الحقيقة هي أننا كمجتمع يجب أن ندفع ثمناً باهظاً لتحقيق ذلك. والسبب في حاجتنا إلى الصناعة للقيام بما تفعله المصانع في المقام الأول هو أننا لم نكن قادرين على الحد من انبعاثات غازات الاحتباس الحراري عندما كان ينبغي علينا ذلك.


شاهد الفيديو: الترتيب التلقائى للجداول فى الاكسل باستخدام معادله واحده!! (كانون الثاني 2022).