د.فوزي يونس: احتجاز الكربون للتخفيف من تغير المناخ 2- 2

قبل الحديث عن احتجاز الكربون وتخزينة Carbon Capture and Storage (CCS) يجب الإشارة إلى دورة الكربون في الطبيعة وهي العملية التي ينتقل فيها الكربون بين الغلاف الجوي والمحيطات والأرض والكائنات الحية. كما تلعب هذه الدورة دورًا مهمًا في الحفاظ على توازن الكربون في البيئة وهي ضرورية لاستمرار الحياة على الأرض.

احتجاز الكربون وتخزين CCS:

هي إحدى التقنيات المستخدمة للتخفيف من تغير المناخ عبر تقليل انبعاثات ثاني أكسيد الكربون (CO₂) في الغلاف الجوي. تقوم هذه التقنية باحتجاز CO₂ من مصادره الرئيسية مثل محطات توليد الطاقة التي تعمل بالوقود الأحفوري والمصانع الصناعية ومن ثم نقله وتخزينه في مواقع آمنة لمنع إطلاقه في الجو.

كما ان إزالة الكربون تهدف إلى تقليل كمية ثاني أكسيد الكربون (CO₂) من الغلاف الجوي وتعد أيضا جزءًا أساسيًا من الجهود المبذولة لمكافحة تغير المناخ. يمكن تحقيق هذه العملية بشكل طبيعي أو صناعي:

إزالة الكربون بالطرق الطبيعية:

تستخدم الطبيعة نفسها لتقليل الكربون من خلال العمليات التالية:
1. التشجير وإعادة التحريج: الأشجار والنباتات تمتص ثاني أكسيد الكربون CO₂ خلال عملية التمثيل الضوئي. زيادة الغابات والمناطق الخضراء يمكن أن يساعد في امتصاص المزيد من الكربون.
2. التربة والغطاء النباتي: التربة تحتوي على كميات كبيرة من الكربون ويمكن تحسين ممارسات الزراعة لتعزيز احتجاز الكربون في التربة.
3. المحيطات: المحيطات تمتص ثاني أكسيد الكربون CO₂ من الغلاف الجوي حيث يتم تخزينه في الماء أو يتم استخدامه في نمو الكائنات البحرية مثل العوالق والطحالب.

إزالة الكربون بالطرق الصناعية:

تعتمد على التكنولوجيا لإزالة ثاني أكسيد الكربون CO₂ من الغلاف الجوي بطرق اصطناعية:
1. احتجاز وتخزين الكربون (CCS): هذه التقنية تقوم بجمع ثاني أكسيد الكربون CO₂ من مصادر الانبعاثات الكبيرة (مثل محطات الطاقة والمصانع) وتخزينه في باطن الأرض أو تحت البحر لمنع إطلاقه في الغلاف الجوي شكل رقم (٢-٣).

مراحل فصل واحتجاز الكربون صناعيا:

1. الاحتجاز: يتم خلال هذه المرحلة فصل ثاني أكسيد الكربون CO₂ عن الغازات المنبعثة من العمليات الصناعية أو محطات الطاقة.
هذا ويمكن القيام بذلك من خلال ثلاث طرق رئيسية:
١- الاحتجاز قبل الاحتراق: تحويل الوقود إلى غاز وإزالة ثاني أكسيد الكربون قبل الاحتراق.
– الاحتجاز بعد الاحتراق: فصل ثاني أكسيد الكربون عن الغازات الناتجة عن الاحتراق.
– الاحتجاز بالأكسجين النقي: حيث يتم حرق الوقود بالأكسجين النقي لإنتاج غازات تحتوي على CO₂ فقط تقريباً مما يسهل جمعه.

٢. النقل: بعد احتجاز CO₂ يتم نقله عادةً عبر أنابيب أو سفن إلى مواقع التخزين.

٣. التخزين: ثاني أكسيد الكربون المحتجز عادة ما يُحقن في مواقع تحت الأرض مثل:
– تكوينات جيولوجية عميقة: مثل طبقات المياه الجوفية المالحة وهي الأماكن التي تحتوي على مسام يمكنها احتجاز الغاز.
– آبار النفط أو الغاز المستنفذة: حيث يمكن استخدام ثاني أكسيد الكربون لتعزيز استخراج النفط المتبقي شكل رقم (٤).
– التخزين تحت قاع البحر: في بعض الأحيان يتم حقن CO₂ في التكوينات الجيولوجية تحت قاع البحر.

2. تقنية استخلاص الكربون المباشر من الهواء: أجهزة متقدمة تستخدم لامتصاص الكربون مباشرة من الهواء. هذه التكنولوجيا لا تزال في مراحلها المبكرة ولكنها تُعد واعدة.

3. تحويل ثاني أكسيد الكربون إلى منتجات: بعض التقنيات تهدف إلى تحويل الكربون المحتجز إلى منتجات مفيدة مثل الوقود الصناعي أو المواد الكيميائية.

ويمكن توضيح أهمية احتجاز الكربون وتخزين CCS في التخفيف من التغير المناخي في النقاط التالية:

– تقليل الانبعاثات من المصادر الصناعية الكبيرة: يمكن للتكنولوجيا أن تساعد على تقليل الانبعاثات من القطاعات التي يصعب تقليلها بالطرق التقليدية مثل صناعة الأسمنت والصلب.
– تحسين إنتاج الطاقة: يمكن أن يسمح بتقليل انبعاثات الكربون من محطات توليد الطاقة التي تعمل بالفحم أو الغاز.
– تعزيز استخراج النفط: في بعض الأحيان يتم استخدام CO₂ المحقون لزيادة إنتاج النفط مما يعوض تكاليف الاحتجاز والتخزين.

ويمكن استخلاص مما سبق أهمية كلا النوعين الطبيعي والصناعي ضروريان لتحقيق الأهداف المناخية وتقليل الاحتباس الحراري. هذا ويمكن إيجاز أهم التحديات التي تواجهنا في احتجاز الكربون وتخزين CCS في نقطتين فقط هي:

– التكاليف العالية: التكاليف المرتبطة بالبنية التحتية للاحتجاز والنقل والتخزين تعد مرتفعة نسبيًا.

– المخاطر الجيولوجية: هناك بعض المخاوف من تسرب CO₂ من مواقع التخزين الجيولوجية بمرور الوقت مما قد يؤدي إلى مشاكل بيئية.

وفي النهاية يمكننا القول بان مستقبل عمليات احتجاز الكربون وتخزينه CCS تعد أمرا غاية في الأهمية ولا سيما مع التقدم التكنولوجي وزيادة الاستثمار في هذه التقنية هذا ومن المتوقع أن يصبح احتجاز الكربون وتخزينه جزءًا مهمًا من استراتيجيات التخفيف من تغير المناخ لا سيما في القطاعات التي يصعب فيها تحقيق صافي انبعاثات صفرية بالطرق التقليدية.