محتويات
كيف يتم استخلاص الكربون
هناك ثلاث خطوات لعملية استخلاص الكربون وهي:
- حجز ثاني اكسيد الكربون للتخزين
- النقل
- التخزين
حجز ثاني اكسيد الكربون للتخزين: يتم فصل ثاني اكسيد الكربون عن الغازات الاخرى التي يتم انتاجها في العمليات الصناعية، مثل الغازات التي تكون موجودة في محطات توليد الطاقة التي تعمل بالفحم والغاز الطبيعي أو مصانع الاسمنت.
النقل: يتم بعد ذلك ضغط ثاني اكسيد الكربون ونقله عبر خطوط الأنابيب او النقل البري او البحري الى مواقع التخزين
التخزين: هذه هي العملية الاخيرة من عمليات استخلاص الكربون، وتتضمن حقن ثاني اكسيد الكربون في التكوينات الصخرية الموجودة في أعماق الارض من أجل تخزينه بصورة دائمة.
أي يتم استخلاص الكربون من المصدر او الهواء، وتحويله إما الى منتجات مفيدة او تخزينة في باطن الارض بغرض استعماله. تقوم العديد من الشركات اليوم باستخلاص الكربون مثل شركة ارامكو التي تعمل مع العديد من الشركاء من اجل استخلاص الكربون من العديد من المصادر، وهذا يتيح تخزين ما يصل الى 40% من ثاني اكسيد الكربون المنبعث من عادم السيارة.
كما تواصل الشركة ابتكار تقنيات جديدة تؤدي الى خفض الانبعاثات في مركبات الخدمة الخفيفة. [1] [2]
تقنيات استخلاص الكربون
هناك الكثير من التقنيات العديدة من اجل استخلاص الكربون وهي:
- تقنيات الاستخلاص: تعمل هذه التقنية على استخلاص غاز ثاني اكسيد الكربون من العوادم من المصادر الثابتة أو عبر الغلاف الجوي من خلال وسائل امتصاص الغاز وإعادة اطلاقه مجددًا.
- الاحتجاز: تعمل هذه التقنية على حقن ثاني اكسيد الكربون في تكوينات جيولوجية في اعماق الارض
- استخلاص النفط المعزز: وذلك عبر حقن ثاني اكسيد الكربون المستخلص في الابار
- الاستخدام المباشر: هذه التقنية تقوم باستعمال ثاني اكسيد الكربون المباشر من اجل العمليات المفيدة، مثل تحويله مباشرةً الى مواد صناعية مفيدة، مثل الوقود
- استخلاص الكربون من مصادر النقل: وتخزينه بنفس الوقت في خزانات على متن هذه الوسائط، مثل الشاحنات
- استخلاص ثاني اكسيد الكربون من الهواء مباشرةً: وليس من المصادر السابقة.
- تقنيات استخلاص الكربون من الطاقة الحيوية
- احتجاز ثاني اكسيد الكربون في المصادر الطبيعية: مثل اشجار المانجروف التي تستطيع ان تحتجز ثاني اكسيد الكربون بمستوى كبير، أو عبر زراعة الطحالب. [2]
فوائد استخلاص الكربون
- تخفيف ومحاربة التغير في المناخ
- التخلص من الاحتباس الحروري
- تعزيز استخلاص النفط
- تحويل ثاني اكسيد الكربون الى منتجات مفيدة
- استعمال ثاني اكسيد الكربون لزراعة الطحالب أو البكتريا
محاربة التغير في المناخ: نقوم بإطلاق غاز ثاني اكسيد الكربون بشكل كبير في الغلاف الجوي، لذلك يمكن أن يلعب احتجاز الكربون في باطن الارض دور كبير في محاربة التغير في المناخ، ويجب من أجل ذلك احتجاز كميات كبيرة من غاز ثاني اكسيد الكربون تحت الارض.
لكن من اجل التشجيع على القيام بذلك، يجب أن يتم بيع غاز ثاني اكسيد الكربون كمنتج قيم، وهذا يعزز منافسة الشركات في القيام باستخلاص الكربون، ويجعل عملية الاستثمار في حجز انبعاثات ثاني اكسيد الكربون اقل تكلفة بالنسبة للشركات.
التخلص من الاحتباس الحروري: اظهرت الدراسات ان استخلاص الكربون واحتجازه يمكن ان يساعد في الحد من زيادة درجات الحرارة المستقبلية إلى 1.5 درجة مئوية (2.7 درجة فهرنهايت).
تعزيز استخلاص النفط: ضخ ثاني أكسيد الكربون الى آبار النفط يساعد في استخراج النفط الذي صعب اخراجه. غاز ثاني اكسيد الكربون النقي يستعمل أيضًا في البيوت الزجاجية من اجل المساعدة في نمو النباتات. يتم استخراج ثاني اكسيد الكربون المستعمل لهذه الاغراض من الأرض من اجل ان يكون نقيًا، لكن ثاني اكسيد الكربون المحتجز والمستخلص يمكن أن يكون مفيدًا من أجل ذلك.
تحويل ثاني اكسيد الكربون الى منتجات مفيدة: تعمل الكثير من الشركات على تحويل ثاني اكسيد الكربون الى منتجات مفيدة نقوم باستعمالها يوميًا، مثل المواد البلاسيتيكية، ومواد البناء كالاسمنت، والوقود، وألياف الكربون. ويمكن أن نقوم بتحويله الى مواد نستعملها في المنزل مثل مضادات التجمد، والدهان، وصودا الخبز، والمبيضات.
بدأ بيع بعض هذه المنتجات المصنوعة من ثاني اكسيد الكربون المستخلص، لكن إلى الآن لم يتم تطبيق ذلك على نطاق واسع.
استعمال ثاني اكسيد الكربون لزراعة الطحالب أو البكتريا: وهذه العملية يمكن أن تكون جزء من عملية صناعة الأسمدة أو علف الحيوانات أو من أجل صناعة الوقود الحيوي. [3]
مخاطر استخلاص الكربون
يجب ان يتم استخلاص الكربون في ظروف آمنة للغاية، لأن تسرب اكسيد الكربون يمكن أن يشكل خطر كبير، كما أن ارتفاع تراكيز ثاني اكسيد الكربون يمكن أن يسبب الاختناق.
لكن بالنسبة لمواقع التخزين الجيولوجي المختارة جيدًا والمصممة والمدارة بصور صحيحة، والتي يتم الاشراف عليها بشكل دقيق، فإن المخاطر بخصوص تغير المناخ تكون منخفضة.
احتجاز ثاني اكسيد الكربون لملايين السنين يمكن ان يكون له فائدة كبيرة، واظهرت الدراسات أن المخازن المختارة بعناية يمكن أن تحفظ أكثر من 99% في ثاني اكسيد الكربون المستخلص والمحقون فيها على مدار اكثر من 1000 عام.
وجب التنويه أنه عادةً ما يتم وضع ثاني اكسيد الكربون في المناطق البعيدة عن النشاط الزلزالي . لكن بالرغم من ذلك في بعض الاجزاء ذات النشاط التكتوني العالي في العالم مثل اليابان أو نيوزيلندا أو اليونان، قد تضطر الشركات لتخزين ثاني اكسيد الكربون بالقرب من مناطق الزلازل المحتملة.
تكلفة استخلاص الكربون
استخلاص ثاني اكسيد الكربون واحتجازه يتطلب كمية كبيرة من الطاقة، ويزيد من حاجة محطات الكهرباء التي تعمل بالفحم للوقود بنسبة 25 الى 40%.
استخلاص الكربون وغيره من التقنيات يؤدي الى زيادة تكلفة الكهرباء بنسبة تتراوح بين 21 الى 91%. وهذه التقديرات تنطبق ايضًا على المصانع المبنيه بالقرب من مواقع التخزين.
لكن وجود المصانع بعيدًا عن موقع التخزين سوف يكون بالتأكيد اكثر تكلفة، ونتيجة لذلك، يمكن أن يؤدي استخلاص الكربون الى بناء محطات طاقة كهربائية قريبة ذات تكلفة عالية، وقد يكون تأثيرات ذلك على المناخ شديد للغاية.
يجب التنويه على ان الجدوى الاقتصادية لالتقاط واحتجاز الكربون تعتمد بصورة كبيرة على القيمة التي تضعها الحكومات على السلامة البيئية. فإذا كانت العقوبة المفروضة على انبعاثات ثاني اكسيد الكربون مرتفعة، سيكون هناك حافز مالي من اجل التقاط الكربون وتخزينه والعكس صحيح. [4]
