وقد أظهرت الدراسة حلاً قابلاً للتطوير وبأسعار معقولة لالتقاط الصور مباشرة كربون ثاني أكسيد الكربون من الهواء ومعالجة البصمة الكربونية
ثاني أوكسيد الكربون (CO2) هو أحد الغازات الدفيئة الرئيسية ومحرك رئيسي لتغير المناخ. الغازات الدفيئة الموجودة في الغلاف الجوي قادرة على امتصاص الأشعة تحت الحمراء. من خلال هذا الفخ ، تحبس الحرارة وتحتجزها وتؤدي الزيادة في هذه الحرارة إلى تأثير الاحتباس الحراري الذي يؤدي في النهاية إلى الاحتباس الحراري. لذلك ، امتصاص ثاني أكسيد الكربون من هواء لديه القدرة على المساعدة في الحد من تغير المناخ. إذا تم إطلاق ثاني أكسيد الكربون الذي تم التقاطه مرة أخرى في الهواء (على سبيل المثال عند حرق البنزين) ، فلن يتم إضافة غازات دفيئة جديدة إلى الغلاف الجوي. في الأساس ، يتم إعادة تدوير انبعاثات غازات الاحتباس الحراري بكفاءة.
الالتقاط المباشر لثاني أكسيد الكربون
في دراسة نشرت في جول وحدة طاقة، نشبع (CO2) التي يتم إنشاؤها عن طريق الالتقاط المباشر من الهواء يمكن معالجتها بعد ذلك لإزالة الكربون. يمكن أن يمكّننا ذلك من إنتاج هيدروكربونات محايدة الكربون والتي تعد بديلاً أفضل للمصادر الخالية من الكربون التي تستخدم حاليًا مثل الطاقة الشمسية أو طاقة الرياح. عملت شركة كندية تسمى Carbon Engineering ، وهي شركة لاحتجاز ثاني أكسيد الكربون والوقود النظيف ، بالتعاون مع جامعة هارفارد لتحقيق ذلك. أسس الشركة البروفيسور ديفيد كيث ، وهو أيضًا أستاذ الفيزياء في جامعة هارفارد
فكرة تقنية التقاط الهواء المباشر واضحة جدًا. تستخدم المراوح العملاقة لجذب الهواء المحيط إلى محلول مائي يمتص ثاني أكسيد الكربون من الهواء ، بثمن بخس وبشكل مباشر ثم يحبسه. ثم يلتصق ثاني أكسيد الكربون هذا في سائل. باستخدام التسخين وبعض التفاعلات الكيميائية ، يتم إعادة استخلاص ثاني أكسيد الكربون (أو فصله عن السائل). أخيرًا ، أصبح ثاني أكسيد الكربون جاهزًا الآن لمزيد من الاستخدام. على سبيل المثال ، يتم خلطه بالهيدروجين لتحويل كل هذا إلى وقود قابل للاشتعال مثل البنزين. الهدف النهائي هو استخدام هذا الكربون كمصدر لصنع مواد كيميائية قيمة مثل الوقود.
كربون نجحت الهندسة في تحقيق استخلاص ثاني أكسيد الكربون وتوليد الوقود. كانت فكرة التقاط الهواء المباشر موجودة منذ فترة طويلة. ولكن هذه هي المرة الأولى التي يتم فيها تنفيذ بنجاح دراسة مصنع تجريبية تهتم بقابلية التوسع والفعالية من حيث التكلفة. باستخدام المعدات الصناعية القياسية ، تبدو المصانع التابعة لهذه الشركة قادرة على تصنيع 2 برميل من الوقود يوميًا والتي يمكن أن تترجم إلى 2,000 مليون جالون سنويًا عبر مصانعها. يدعي البروفيسور كيث أن التقاط الهواء المباشر سيكلف ما يقرب من 30 إلى 94 دولارًا لكل طن من ثاني أكسيد الكربون الذي تم التقاطه وهو أمر معقول تمامًا. هذه التكلفة أقل بشكل فعال مقارنة بالقيمة التي تم تحديدها عند 232 دولار للطن في التحليلات النظرية التي أجرتها مجموعات بحثية مختلفة. عند هذا السعر المنخفض الذي يتراوح بين 1000 دولارًا و 94 دولارًا للطن ، يمكن أن يأخذ التقاط الهواء المباشر بسهولة حوالي 232 في المائة من انبعاثات الكربون العالمية. هذه الانبعاثات هي نتيجة لاحتياجات الطيران والقيادة والنقل في جميع أنحاء العالم. يتوافق الوقود المحضر من طريقة التقاط الهواء المباشر هذه مع توزيع الوقود الحالي وأيضًا نوع النقل المستخدم. ستظل التكنولوجيا كما هي ولكن سيتم تكييف طريقة أكثر كفاءة وصديقة للبيئة لتقديم هذه التكنولوجيا.
يذكر الباحثون أن هذه النتائج قد تحققت بعد عقود من الهندسة العملية وتحليل التكلفة. إنهم متفائلون وواثقون من أن هذه التكنولوجيا قابلة للتطبيق وقابلة للبناء وقابلة للتطوير لإنتاج أنواع وقود خالية من الكربون في المستقبل القريب. يمكن أن يساعد في تقليل بصمة الكربون وقد تكون هناك إمكانية لإزالة الكربون كليًا على المدى الطويل. إنهم يهدفون إلى إكمال الدراسة الكاملة على نطاق صناعي أكبر بكثير بحلول عام 2021. تفتح الدراسة إمكانية استقرار المناخ بسعر معقول وعملي دون تغيير نظام الطاقة بشكل كبير (مثل النقل).
***
{يمكنك قراءة ورقة البحث الأصلية عن طريق النقر فوق ارتباط DOI الوارد أدناه في قائمة المصدر (المصادر) المذكورة}
المصدر (ق)
كيث وآخرون. 2018. عملية لالتقاط ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي. جول وحدة طاقة. https://doi.org/10.1016/j.joule.2018.05.006
