6 ابتكارات ومبتكرين للتخفيف من أثار تغير المناخ تستحق المشاهدة
الجدران البحرية الحية الغنية بالبيانات والأسمنت المنتج كهربائيا والفحم الحيوي ومنازل ساخنة بالطاقة الحرارية
بدءًا من قياس الفحم الحيوي المتجدد، ووقود الطيران الكهربائي الذي يحتمل أن يكون ثوريًا إلى نموذج “مدن الإسفنج” البسيط والرائع، والمنازل المُدفأة بالطاقة الحرارية الأرضية، نسلط الضوء على ستة ابتكارات ومبتكرين يتمتعون بطموح جريء للتخفيف من تغير المناخ.
في كلمته الختامية في مؤتمر الأطراف الثامن والعشرين، لخص سيمون ستيل، الأمين التنفيذي للأمم المتحدة المعني بتغير المناخ، النتيجة بأنها “بداية النهاية” للوقود الأحفوري.
ومع الاستعداد لتكثيف العمل المناخي قبل نهاية هذا العقد، وكل الأنظار نحو أهداف عام 2050، فقد قمنا بالتقاط ستة أفكار ومشاريع تجريبية ومشاريع ستغير قواعد اللعبة.
الفحم الحيوي MRV
تعمل شركة Planboo الناشئة ومقرها السويد على تعزيز أجندة عزل الكربون في التربة مع التركيز على شفافية وصدق رصيد الكربون في الفحم الحيوي.
مادة غنية بالفحم يتم إنتاجها عن طريق الانحلال الحراري، ويدعم الفحم الحيوي الاحتفاظ بالكتلة الحيوية النباتية المطبوخة وتكوين مادة ثابتة وصلبة مهيأة للاستخدام الزراعي المتجدد.
عند تطبيقه مرة أخرى في التربة، يساعد الفحم الحيوي على تحسين القدرة على الاحتفاظ بالمياه والاحتفاظ بالمغذيات مع منع إطلاقه في الغلاف الجوي لأي مكان من 100 إلى 1000 عام. القياس الرقمي والإبلاغ والتحقق من Planboo (dMRV).
يضع النظام الفحم الحيوي في دائرة الضوء في سوق الكربون من خلال جهاز “greenbox” الذي يدعم إنترنت الأشياء، والذي يتم توصيله بأفران فردية لتسجيل البيانات في الوقت الفعلي وتأكيد إزالة الكربون عبر تطبيق هاتف ذكي ميداني.
يوفر Planboo الأدوات والتدريب والتكنولوجيا للمزارعين وملاك الأراضي في المناطق الاستوائية لتحويل الكتلة الحيوية لمحطات النفايات الخاصة بهم إلى فحم حيوي تم التحقق منه.
منازل ساخنة بالطاقة الحرارية الأرضية
في ماساتشوستس، الولايات المتحدة الأمريكية، يحقق برنامج تجريبي تنفذه شركة الغاز المحلية Eversource آفاقًا جديدة كأول نظام شبكي للتدفئة والتبريد بالطاقة الحرارية الأرضية على الإطلاق في البلاد.
على عمق 600 قدم، تقوم سلسلة من الآبار والأنابيب بتغذية المضخات الحرارية الأرضية بإمدادات ثابتة من المياه الحرارية الأرضية التي يتم توصيلها إلى المنزل حيث تقوم المضخة بتركيز الحرارة لتوفير الدفء المنزلي.
وفي الصيف، يتم عكس النظام بالحرارة المستخرجة من المنزل، والتي يتم تغذيتها مرة أخرى من خلال الحلقة وإرسالها تحت الأرض.
إن شركة Eversource واثقة من أن النظام سيكون قادرًا على تحقيق توفير بنسبة 20 بالمائة في فواتير الطاقة، وبفضل المضخة الحرارية الأرضية ذات المصدر الفعال، سيعزز خفض الانبعاثات بنسبة تصل إلى 60 بالمائة.
الأسمنت المنتج كهربائيا
يشهد الأسمنت، المسؤول عن حوالي ثمانية في المائة من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون العالمية، تحولًا كربونيًا بفضل شركة Sublime Solutions بفضل الكيميائي الكندي وأستاذ معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا الذي طور حلاً كهروكيميائيًا ليحل محل عملية إنتاج الوقود الأحفوري التقليدية.
يستخدم الثنائي محللًا كهربائيًا يقوم بتقسيم الماء لإنتاج حمض وقاعدة. يتم إذابة العديد من الصخور والمعادن والنفايات الصناعية الخالية من الكربون في الحمض لاستخراج الكالسيوم قبل تفاعله مع القاعدة لتكوين هيدروكسيد الكالسيوم (الجير المطفأ).
ويتم مزجه مع السيليكا لإنتاج الأسمنت الذي يتصلب بمجرد خلطه بالماء. وتتم العملية برمتها أيضًا في درجات الحرارة المحيطة، مع استبدال مدخلات الحجر الجيري بمواد بديلة منخفضة الانبعاثات. وبعد تجربة ناجحة، تخطط الشركة الآن لتطوير أول منشأة تجارية لها قادرة على إنتاج عشرات الآلاف من الأطنان من الأسمنت سنويًا.
الجدران البحرية الحية الغنية بالبيانات
كانت الأسوار البحرية التي تحاكي الشعاب المرجانية المطبوعة ثلاثية الأبعاد موجودة منذ عدة سنوات، لكن شركة Kind Designs ومقرها ميامي بالولايات المتحدة الأمريكية تقوم بإنشاء ألواح معيارية ميسورة التكلفة تعمل على احتجاز الكربون وتضم أيضًا نظام استشعار مدمج لجمع البيانات الأساسية عن جودة المياه.
وفي مكافحة تآكل السواحل وحماية الموائل، يمكن استخدام هذه البيانات لتحسين التنوع البيولوجي ونوعية المياه والمساعدة في معالجة الآثار السلبية المحتملة المرتبطة بالآثار الجانبية البيئية التي يُقال إنها ناجمة عن تحديد مواقع الأسوار البحرية الاصطناعية.
تقوم المستشعرات بجمع البيانات على مدار 24 ساعة يوميًا عبر 15 معلمة مختلفة.
ويمكن استخدام البيانات الناتجة، على سبيل المثال، للمساعدة في التنبؤ بتكاثر الطحالب المنتجة للسموم.
مدن الإسفنج
بدأ نموذج “المدن الإسفنجية” الذي وضعه مهندس المناظر الطبيعية الصيني والأستاذ كونججيان يو منذ أكثر من عقدين من الزمن، في تجدد الاهتمام مع استمرار ارتفاع عدد الأشخاص في جميع أنحاء العالم الذين يعيشون في المناطق المعرضة للفيضانات، وتوقعات الطلب على المياه العذبة..لتتجاوز العرض بشكل ملحوظ بحلول عام 2030.
تم تصميم المدن الإسفنجية للاحتفاظ بمياه الأمطار واستيعابها عند سقوطها، وذلك باستخدام أنظمة الصرف الحضرية المستدامة وعناصر البنية التحتية الخضراء الأخرى مثل حدائق المدينة، وأرصفة الصرف الصحي، والحدائق المطيرة، وآبار الترشيح والاحتفاظ، والطرق النفاذة، وإعادة تغذية المياه الجوفية والمناطق الخضراء.
ويساعد ذلك في إنشاء بيئات حضرية مرنة ومستدامة لإدارة حجم مياه الأمطار والتخفيف من تأثير الفيضانات.
في الصين، على سبيل المثال، حيث تم اختيار 14 مدينة لتجريب برنامج المدن الإسفنجية الذي أطلقته البلاد عام 2016، أصبحت شنتشن في جنوب شرق البلاد اليوم موطنًا لشبكة طرق خضراء عالية الكثافة بطول 2300 كيلومتر تتضمن ممرات نقل خضراء وغابات ومتنزهات.
في المناطق التي كانت معرضة في السابق لتلوث المياه الثقيلة والفيضانات.
SAF المشتق من ثاني أكسيد الكربون
في يوليو 2023، أطلقت شركة Twelve لتحويل الكربون ومقرها الولايات المتحدة أول منشأة إنتاج على نطاق تجاري في البلاد لوقود الطيران المستدام لتحويل الطاقة إلى سائل (SAFs) ، ابتكروا عملية ثورية تعمل على تحلل وإعادة تشكيل انبعاثات ثاني أكسيد الكربون إلى مواد كيميائية تم إنتاجها تاريخيًا باستخدام الوقود الأحفوري، وقد تم تجربة وقود الطائرات الكهربائية الخاص بالشركة في البداية مع القوات الجوية الأمريكية.
يتم إنتاج الوقود باستخدام مفاعل كهروكيميائي O12 “بحجم حقيبة السفر” الذي يمتص ثاني أكسيد الكربون المنبعث من النفايات أو يتم التقاطه مباشرة من الهواء، ثم يفصل ثاني أكسيد الكربون والماء باستخدام محفز معدني والكهرباء قبل إعادة تجميع الوقود.
العناصر إلى مواد كيميائية مختلفة. في حين أن العملية ليست حتى الآن محايدة للكربون، وتتطلب توسيعًا كبيرًا لتكون قابلة للتطبيق تجاريًا، فإن هذا “الوقود الكهربائي” المُصنع صناعيًا تم إعداده لتشغيل رحلة خطوط ألاسكا الجوية في مرحلة الاختبار التالية.
