احتجاز الكربون وتخزينه.. كيفية إزالة انبعاثات ثاني أكسيد الكربون دفعة واحدة

من المرجح بشكل متزايد أننا لن نحقق أهداف عام 2030 لخفض انبعاثات ثاني أكسيد الكربون، ولا تلك المحددة لعام 2050.

ونتيجة لهذا، يزعم كثيرون الآن أننا يجب أن نركز جهودنا بدلاً من ذلك على التكيف مع تغير المناخ، بدلاً من محاولة السيطرة عليه بشكل مهووس.

ولكن الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ حددت طريقة مثيرة للاهتمام، وإن كانت معقدة، لتحسين أرقام التخفيف: التقاط أو امتصاص أو إزالة ثاني أكسيد الكربون وتخزينه، ولكن ما هي هذه التقنية بالضبط، وهل يمكن تنفيذها على نطاق واسع؟

تاريخ احتجاز الكربون

تم تخزين ثاني أكسيد الكربون لأول مرة، وإن كان عن غير قصد، تحت الأرض في عام 1972 في تكساس بالولايات المتحدة، من أجل “ضخ” النفط وتشجيع استخراجه، وهي التقنية التي لا تزال تستخدم على نطاق واسع حتى يومنا هذا.

وقد أدى نظام مماثل، ولكن أكثر تقدماً، إلى أول مشروع كبير من هذا النوع على نطاق واسع في عام 1996: حقل سليبنر للغاز في النرويج.

وكان الهدف من هذا المرفق الحد من تأثير الانبعاثات من خلال تخزين ثاني أكسيد الكربون المستخرج من الغاز الطبيعي في قاع بحر الشمال، هذه التقنية تشكل جزءاً مما يعرف باحتجاز الكربون وتخزينه.

نماذج وخطط الشركات والباحثين

وفي وقت بروتوكول كيوتو لعام 1997، كان من المقترح بالفعل استخدامها كوسيلة للحد من الانبعاثات في المصادر المحلية ــ في مداخن محطات الطاقة العاملة بالفحم أو الغاز، على سبيل المثال، ومنذ ذلك الحين، عملت العديد من الشركات والباحثين على تطوير عمليات احتجاز الكربون والبحث عن مواقع تخزين جيولوجية لثاني أكسيد الكربون.

على سبيل المثال، كانت إسبانيا موطناً لأحد أكبر برامج التقاط الكربون وتخزينه في العالم حتى اندلاع الأزمة المالية في عام 2008.

وقد توقفت المبادرة بشكل فاضح إلى حد ما قبل بضع سنوات، رغم أن العديد من الخبراء يحاولون الآن إحيائها.

“الانبعاثات السلبية”: من احتجاز الكربون إلى إزالته

تكنولوجيا التقاط الكربون وتخزينه تواجه العديد من المنتقدين، لأسباب تتراوح بين ارتفاع تكاليفها إلى تواطؤها المزعوم في الحفاظ على استخدام الوقود الأحفوري.

وعلى هذا يبدو أن مستقبل هذه التكنولوجيا مرتبط بصناعات يصعب للغاية إزالة الكربون منها، مثل صناعة الأسمنت، حيث تولد حتى عمليات الإنتاج باستخدام الطاقة “النظيفة” كميات كبيرة من ثاني أكسيد الكربون.

علاوة على ذلك، ظهر على المستوى العالمي مفهوم جديد يسمى إزالة ثاني أكسيد الكربون (CDR) في السنوات القليلة الماضية، ويستند هذا المفهوم إلى مبدأ بسيط مفاده أنه عندما يتعلق الأمر بتجنب الانبعاثات، فإن التعادل أفضل من الخسارة، ولكن الفوز أفضل من التعادل.

ويقول خوسيه لويس رودريجيز جاليجو، الباحث في معهد الموارد الطبيعية وتنظيم الأراضي، بجامعة أوفييدو الإسبانية، إذا كان التقاط الكربون وتخزينه تعادلاً، فإن تقنية إزالة ثاني أكسيد الكربون يمكن أن توفر الفوز من خلال تحقيق “انبعاثات سلبية”.

ويوضح أن أكثر طريقتين شيوعًا لإزالة ثاني أكسيد الكربون تعتمدان اليوم على تقنية التقاط الكربون وتخزينه، حيث تعمل تقنية BECCS (الطاقة الحيوية مع التقاط الكربون وتخزينه) على التقاط الكربون بعد حرق الكتلة الحيوية في محطات الطاقة الحرارية، بينما تعمل تقنية DACCS (التقاط الكربون من الهواء مباشرة وتخزينه) على التقاط ثاني أكسيد الكربون مباشرة من الغلاف الجوي.
ويوضح أن كلتا التقنيتين قيد التطوير حاليًا، وحتى الآن تبدو إمكاناتهما متواضعة ( 0.1% من الانبعاثات السنوية ).
وبالتوازي مع ذلك، يجري النظر أيضًا في إيجاد استخدام لثاني أكسيد الكربون بدلاً من دفنه في تطبيقات مختلفة، مثل تصنيع المشروبات الغازية .

الطبيعة تقدم يد المساعدة

في إطار برنامج إعادة تأهيل الغابات، تبرز عدد من الإمكانيات المستوحاة من الطبيعة، وأكثرها تقليدية هو إعادة التشجير، ولكن هناك خيارات أخرى مثل استعادة وتحسين الأراضي الرطبة وأراضي الخث، فضلاً عن الإمكانات الهائلة للتربة كمصدر للكربون، والتي تبرز أيضاً.

ومن المؤكد أن الأرقام المتعلقة باحتجاز الكربون كبيرة بالفعل، ولكنها غير مؤكدة إلى حد ما لعدد من الأسباب، بما في ذلك تغير المناخ نفسه، والاحتمالات المحتملة لانبعاثات غاز الميثان، وعدم الاستقرار المحتمل في احتجاز الكربون، أو التفاعل بين الغطاء النباتي وكربون التربة.

في بعض الأحيان تنشأ تعقيدات في إجراءات بسيطة مثل تحضير التربة لزراعة الأشجار (عن طريق حرثها أو إزالة النباتات الموجودة).

وقد يؤدي هذا إلى إطلاق بعض ثاني أكسيد الكربون المخزن في التربة، وخاصة في النظم البيئية الغنية بالكربون مثل المراعي.

وتشمل الحلول “الطبيعية” الأخرى لإزالة ثاني أكسيد الكربون استخدام الفحم المعروف باسم الفحم الحيوي، والكائنات الحية الدقيقة التي تستهلك ثاني أكسيد الكربون، والصخور المكسرة الغنية بالمغنيسيوم والكالسيوم، أو حتى تصميم تربة اصطناعية من النفايات.

يتم البحث في كل هذه الخيارات وتجربتها من خلال مبادرات مثل مشروع C-SINK ، الذي تعد جامعة أوفييدو عضوًا فيه، هذه البدائل منظمة بالفعل على المستوى الأوروبي .

المشكلة المعقدة تتطلب حلولاً معقدة

التجربة التاريخية والوضع الحالي يثبتان أن التحولات في مجال الطاقة هي عمليات بطيئة وغير متساوية وتدريجية.

ويمثل استبدال قاعدة نظام الإنتاج والاستهلاك تحديًا هائلاً، مليئًا بعدم اليقين ويصاحبه خوف متزايد ومنتشر من أننا لا نعمل على خفض الانبعاثات في الوقت المناسب.

احتجاز الكربون وإزالته قد يشكل عنصراً أساسياً في تحقيق أهداف خفض درجة حرارة الأرض على مستوى العالم.
ولكن الاستخدام المحدود لهذه التقنية في الوقت الحالي، والمجهول الكامن وراء عمليات البحث والتطوير الطويلة، يثير العديد من الشكوك.

ومع ذلك، يرى خوسيه لويس، أنه يجب ألا تكون الشكوك سببا يثنينا عن السعي إلى تحقيق هذه الحلول، ومع خروج الانبعاثات العالمية عن نطاق السيطرة، فمن الضروري أن نعمل على الحد منها على الفور، وفي الوقت نفسه نعمل على التقاط أكبر قدر ممكن من ثاني أكسيد الكربون في جميع القطاعات، وفي كل مكان، وفي نفس الوقت.