عزل الكربون داخل الخرسانة فكرة تكتسب قوة جذب في عالم البناء.. التكنولوجيا تشمل 800 مصنع للخرسانة في 34 دولة

عزل الكربون داخل الخرسانة فكرة بدأت تكتسب قوة جذب في عالم البناء المحافظ غالبًا، تقوم مجموعة من الشركات الناشئة بتجربة طرق مختلفة لاستخدام ثاني أكسيد الكربون في إنتاج الخرسانة، بدءًا من حقنه في المزيج وحتى زراعة الركام الاصطناعي.

يتم إنتاج أكثر من 4 مليارات طن متري من الأسمنت، العامل الحاسم في صناعة الخرسانة، كل عام، حيث تمثل التفاعلات الكيميائية، وبدرجة أقل، استخدام الطاقة في تصنيعه ما يصل إلى 8٪ من إجمالي الانبعاثات العالمية.

الخرسانة وحش كبير يجب التعامل معه

إن بدائل الخرسانة، مثل الخشب والصلب، لها مكانها، ولكنها لا تستطيع أبداً أن تحل محل المادة الأكثر انتشاراً في العالم والتي يصنعها الإنسان.

تقول فرانسيس يانج، قائدة ممارسات المواد المستدامة في منطقة الأمريكتين في Arup “إن الخرسانة هي وحش كبير يجب التعامل معه”.

ولكن إلى جانب التطلع إلى إزالة الكربون من طريقة إنتاجه، بدأ القطاع أيضًا في استكشاف الدور الذي يمكن أن تلعبه بيئتنا المبنية كمخزن للكربون.

ويضيف يانج: “منتجات البناء متينة وطويلة الأمد… (و) توفر فرصة لتخزين الكربون لفترة أطول”.

حقن ثاني أكسيد الكربون في الخليط الخرساني

ومن أوائل الشركات التي قامت بتسويق تقنية للقيام بذلك هي شركة CarbonCure الكندية، التي طورت عملية التمعدن، حيث يتم حقن ثاني أكسيد الكربون في الخليط الخرساني، وتحويل الغاز إلى معدن يسمى كربونات الكالسيوم، يؤدي ذلك إلى تقليل كمية الأسمنت التي يجب إضافتها، مع الحفاظ على قوة الخرسانة.

ويقول روب نيفين، الرئيس التنفيذي لشركة كاربون كيور: “نفس الأداء، والأسعار نفسها، ولكن مع بصمة كربونية أقل”.

حتى الآن، تم تحديث هذه التكنولوجيا لتشمل 800 مصنع للخرسانة في 34 دولة (يوجد على مستوى العالم 125 ألف مصنع من هذا القبيل)، مع الطلب ليس فقط في الأسواق المتقدمة، ولكن بشكل حاسم، في الاقتصادات النامية أيضًا.

ويوضح قائلاً: “هذا هو المكان الذي يتم فيه صب كل الخرسانة، وهو المكان الذي يجب أن يتم فيه خفض انبعاثات ثاني أكسيد الكربون وإزالتها”، “من الطبيعي أن تجذبك الخرسانة إلى الكثير من هذه الأسواق الناشئة، التي تميل إلى الحرمان من الحلول المناخية”.

ويعتمد برنامج CarbonCure إلى حد كبير على استخدام ثاني أكسيد الكربون الذي تم التقاطه من بواعث كبيرة، مثل مصانع الإيثانول، والذي يتم تسليمه إلى المواقع من قبل طرف ثالث، ومع ذلك، تعمل الشركة مع شركة Heirloom Technologies التابعة لشركة San Fransico، على تطوير إمدادات الغلاف الجوي من ثاني أكسيد الكربون من خلال الجمع بين التقاط الهواء المباشر (DAC) وإنتاج الخرسانة لأول مرة.

كما قال جوليو فريدمان، كبير العلماء في شركة كاربون دايركت لاستشارات إدارة الكربون، لرويترز، فإن الإمكانات هائلة. “إن الشيء المتعلق بالتقاط الهواء المباشر والخرسانة هو أنهما بمثابة جائزة كبيرة معًا.”

أكبر صفقات إزالة ثاني أكسيد الكربون مع مايكروسوف

وقعت شركة هيرلوم مؤخراً على واحدة من أكبر صفقات إزالة ثاني أكسيد الكربون حتى الآن: عقد طويل الأجل بقيمة 200 مليون دولار مع مايكروسوفت لشراء ما يصل إلى 315 ألف طن متري من إزالة ثاني أكسيد الكربون.

قال مدير الطاقة والكربون في مايكروسوفت، بريان مارس، في بيان صحفي : “نعتقد أن النهج الفني والخطة الخاصة بـ Heirloom مصممة للتكرار السريع للمساعدة في خفض تكلفة التقاط الهواء المباشر على نطاق واسع بالوتيرة العاجلة اللازمة لتلبية احتياجاتنا- أهداف اتفاق باريس”.

يقول نيفن من شركة CarbonCure إن فكرة إيجاد استخدام جديد لثاني أكسيد الكربون المحتجز، بدلاً من مجرد ضخه تحت الأرض، أمر مهم، وقد وجدت الشركة طرقًا لحقن الغاز في مياه الصرف الصحي المستخدمة لتنظيف الشاحنات.

ويتمعدن ثاني أكسيد الكربون بمجرد ملامسته لأي مادة أسمنتية معلقة في الماء، والتي يمكن بعد ذلك استخدامها لصنع الخرسانة الطازجة.

كما شرعت شركة Niven في إنهاء ما يسمى بالقسط الأخضر للمنتجات الصديقة للبيئة، من خلال توفير المعدات وتركيبها مجانًا.

ويقول إنه إذا كنت ترغب في تشجيع تبني هذه التكنولوجيا، فلا يمكنك أن تتوقع أن منتجي الخرسانة سيخسرون أموالهم.

ويقول: “ليس هناك هامش في هذه الصناعة، فهي ضئيلة للغاية”، “إنهم لا يملكون الرفاهية، مثل شركات التكنولوجيا، لدفع الكثير من المال من أجل حلول المناخ”.

وتشير تقديرات الصناعة إلى رقم 321 دولارًا لكل طن من الكربون الذي تتم إزالته من خلال التمعدن .

جولة التمويل الأخيرة

وفي يوليو، أعلنت الشركة عن تفاصيل جولة التمويل الأخيرة، والتي جلبت استثمارات تزيد عن 80 مليون دولار، مع مستثمرين من بينهم صندوق الاستثمار العالمي Blue Earth Capital، وصندوق تعهدات المناخ التابع لشركة أمازون، وصندوق مايكروسوفت للابتكار في مجال المناخ.

هناك المزيد من العلوم المتطورة من شركة بلو بلانيت سيستمز في كاليفورنيا، والتي تمزج ثاني أكسيد الكربون المحتجز من بواعث الصناعات الثقيلة مع مصدر الكالسيوم مثل الخرسانة المعاد تدويرها، لتكوين ركام من الحجر الجيري الاصطناعي.

ويمكن بعد ذلك دمجها مع الأسمنت لإنتاج خرسانة أكثر استدامة، والتي، كما تقول الشركة، يمكنها أن تحبس بشكل دائم ما يصل إلى 440 كجم من ثاني أكسيد الكربون في كل طن متري من الركام المنتج.

يقول يانغ من Arup أنه مع كون الركام يصل إلى 80% من الخرسانة، فمن المنطقي التركيز على عزل أكبر قدر ممكن من الكربون في هذا العنصر من المزيج.

إعادة كربونات الخرسانة المعاد تدويرها

وفي أماكن أخرى، تبحث شركة تصنيع مواد البناء Holcim عن طرق لإعادة كربونات الخرسانة المعاد تدويرها لإنشاء مواد بناء جديدة.

تقوم تقنية FastCarb مرة أخرى بسحب ثاني أكسيد الكربون من مصادر صناعية أخرى، حيث يمتص الركام الخرساني ثاني أكسيد الكربون كجزء من العملية. يتم بعد ذلك حبس الكربون داخل أي منتج يتم استخدام الخرسانة في تصنيعه.

كما تمنح هذه التقنيات الركام استخدامًا عمليًا جديدًا، كما يقول تيم رايلي، الرئيس التنفيذي لرابطة الأسمنت العالمية، وتقلل من استخدام المواد الخام الخام.

ويعتقد أنها تمثل فرصة لبذل المزيد من الجهد مع الخرسانة المستصلحة. «في الوقت الحالي، نحن لا نقوم بإعادة تدوير الخرسانة؛ ما نفعله هو تفتيتها… وينتهي بها الأمر في حفرة في الأرض.

مضاعفة عدد المصانع

يقول نيفين إنه مع مرور الوقت قد يتم هدم المباني والطرق والجسور، إلا أن الحجر الجيري الموجود داخل الخرسانة والذي تم إنشاؤه عن طريق تفاعله مع ثاني أكسيد الكربون يعد مادة مستقرة.

هدف نيفين هو مضاعفة عدد المصانع التي تعمل شركة CarbonCure على تحديثها كل عام، ويعتقد أن الحكومات، التي تشتري حوالي 40% من الخرسانة على مستوى العالم، يمكنها فعل المزيد لدعم هذا القطاع.

ويقول إنهم بحاجة إلى تحديد المواد التي تتخلص من الكربون، والمساعدة في خلق “ميزة لمنتجي الخرسانة الذين يظهرون القيادة”.