تقنيات التقاط الكربون.. استراتيجية الكتلة الحيوية الجديدة ببريطانيا

أصدرت بريطانيا استراتيجيتها الجديدة للكتلة الحيوية، تتضمن استخدام تقنيات إزالة الكربون، بهدف تطوير القطاع والوصول لصافي صفر انبعاثات.

تحدد استراتيجية الكتلة الحيوية، التي أصدرتها حكومة المملكة المتحدة الأسبوع الماضي، الخطوات التي تعتزم البلاد اتخاذها لتطوير قطاع الكتلة الحيوية المستدام والمنظم، بهدف الوصول إلى الحياد الكربوني.

تستكشف الوثيقة المؤلفة من 200 صفحة استدامة قطاع الطاقة، وحالات الاستخدام ذات الأولوية، وتطوير الطاقة الحيوية مع احتجاز الكربون وتخزينه (BECCS).

قال وزير التغير المناخي البريطاني، غراهام ستيوارت: "إن الإمكانات المستقبلية للكتلة الحيوية غير عادية، فهي مصدر متجدد يمكن استخدامه في جميع قطاعات الطاقة الثلاثة، النقل والحرارة والكهرباء، فضلاً عن القطاعات غير المتعلقة بالطاقة".

أضاف: "يمكن أن توفر الكتلة الحيوية طاقة منخفضة الكربون، وتحل محل استخدام الوقود الأحفوري في العديد من السلع والمواد، وتنتج انبعاثات سلبية عندما تقترن باحتجاز الكربون وتخزينه".

تهدف الاستراتيجية الجديدة إلى "تحديد الدور الذي يمكن أن تلعبه الكتلة الحيوية في الوصول إلى صافي الصفر، وما تفعله الحكومة لتمكين هذا الهدف، ومتى يلزم اتخاذ مزيد من الإجراءات".

• تقنيات احتجاز الكربون وتخزينه.. تقرير خطير على طاولة "بون"
• أمريكا.. أكبر استثمار في تكنولوجيا التقاط ثاني أكسيد الكربون من الجو

ما هي الكتلة الحيوية؟

الكتلة الحيوية، في سياق إنتاج الطاقة، هي مادة عضوية متجددة تأتي من النباتات والحيوانات.

تحتوي الكتلة الحيوية على طاقة كيميائية مخزنة من الشمس تنتجها النباتات من خلال عملية التمثيل الضوئي.

يمكن حرق الكتلة الحيوية مباشرة للتسخين أو تحويلها إلى وقود سائل وغازي من خلال عمليات مختلفة.

تشمل أمثلة الكتلة الحيوية، الأخشاب ومخلفاتها، ومحاصيل الطاقة، والمخلفات الزراعية، بما في ذلك القش والنفايات العضوية من الصناعة والمنازل.

تعد الأخشاب ومخلفاتها أكبر مصدر لطاقة الكتلة الحيوية اليوم، يمكن استخدامها كوقود مباشرة أو معالجتها في وقود حبيبات أو أشكال أخرى من الوقود.

يمكن أيضًا استخدام نباتات أخرى كوقود، على سبيل المثال الذرة والعشب وفول الصويا والخيزران.

تؤكد الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ أن للطاقة الحيوية إمكانية كبيرة للتخفيف من آثار تغير المناخ إذا تم تنفيذها بشكل صحيح.

يدعو سيناريو صافي الصفر 2050، للوكالة الدولية للطاقة، إلى التخلص التدريجي من الطاقة الحيوية التقليدية بحلول 2030، مع زيادة حصة الطاقة الحيوية الحديثة من 6.6% في 2020 إلى 13.1% في 2030 و18.7% في 2050.

يستخدم بعض الأشخاص مصطلحي الكتلة الحيوية والوقود الحيوي بالتبادل، ولكن أصبح من الشائع الآن اعتبار الوقود الحيوي وقودًا سائلًا أو غازيًا يستخدم للنقل، ومن هذا المنظور، فإن الوقود الحيوي هو مجموعة فرعية من الكتلة الحيوية.

عرفت الاستراتيجية البريطانية الجديدة الكتلة الحيوية بأنها أي مادة ذات أصل بيولوجي، ساهمت بنسبة 8.6% من إمدادات الطاقة في المملكة المتحدة في عام 2022، وتستخدم حاليًا، في الغالب، لتوليد الكهرباء وإنتاج الوقود الحيوي للمركبات والتدفئة المنزلية.

تنتج المملكة المتحدة حوالي 65% من احتياجاتها من الكتلة الحيوية، بينما تستورد الباقي، إما في شكل وقود نهائي وإما كمادة أولية خام وإما معالجة.

الكتلة الحيوية والاقتصاد البريطاني

تعمل استراتيجية الكتلة الحيوية البريطانية على تغيير وجهة نظر الحكومة بشكل أقرب إلى تلك الواردة في تقرير لجنة تغير المناخ ببريطانيا CCC لعام 2018، مع التركيز على إعطاء الأولوية للمجالات التي يتم فيها استخدام الكتلة الحيوية.

تشير الاستراتيجية إلى أنه "يجب إعطاء الأولوية لاستخدام الكتلة الحيوية المستدامة في القطاعات التي توفر أكبر فرصة لتقليل الانبعاثات، حيث يوجد عدد قليل من الخيارات لإزالة الكربون من خلال تقنيات بديلة منخفضة الكربون".

تتناول مبادئ "أولوية الاستخدام" الخاصة باستراتيجية للكتلة الحيوية أربعة مجالات رئيسية: الاستدامة، وجودة الهواء، وصافي الصفر، والاقتصاد الدائري وكفاءة الموارد.

يجب أن يأخذ تنفيذ هذه المبادئ في الاعتبار أيضًا السياق الأوسع للكتلة الحيوية عبر اقتصاد المملكة المتحدة، كما تشير الاستراتيجية.

يشمل هذا أمن الطاقة، لا سيما في ضوء خطة أمن الطاقة الموضوعة في مارس 2023، وكذلك استخدام الأراضي والأهداف الخاصة بالقطاع.

تحدد الاستراتيجية التوقعات على المدى القصير والمتوسط والطويل، مع مراعاة المجالات ذات الأولوية التي يمكن أن يكون لها أكبر تأثير.

على المدى القصير، ستستمر الكتلة الحيوية في تقديم "مساهمات مهمة" عبر الاقتصاد لدعم إزالة الكربون من خلال خطط الدعم الحالية.

تركز الأولويات المتوسطة الأجل للكتلة الحيوية، في الغالب، على الحاجة إلى تلبية ميزانية الكربون السادسة ، التي تلزم المملكة المتحدة بخفض انبعاثاتها بنسبة "78% بحلول عام 2035، لتكون في طريقها لتحقيق هدف صافي الصفر.

تقول الاستراتيجية إن هذا سيكون أساسياً بشكل خاص للقطاعات التي يصعب إزالة الكربون منها مثل الصناعة والطيران.

تتوقع الاستراتيجية أن متوسط الطلب السنوي على الكتلة الحيوية بين 2033 و2037 سيكون 176 تيراواط ساعة في السنة.

تركز الأولويات طويلة الأجل على تحليل نظام الطاقة بالكامل، باستخدام نموذج UK TIMES لتحديد الطريقة الأكثر فعالية من حيث التكلفة لتحقيق صافي الصفر مع تلبية متطلبات الطاقة.

تقول الاستراتيجية إنه من المهم أن يظل النظام مرنًا للسماح لقطاع الكتلة الحيوية بالتفاعل مع التطورات الجارية.

تعمل الاستراتيجية أيضًا من خلال ثلاثة سيناريوهات؛ كهربة عالية وموارد عالية وابتكار عالٍ.

بشكل عام، تُظهر هذه السيناريوهات أن استخدامات الكتلة الحيوية التي تنتج انبعاثات سلبية من خلال تقنيات الطاقة الحيوية مع احتجاز الكربون وتخزينه BECCS يجب أن تكون ذات أولوية، حيث من المحتمل أن تقدم الطاقة المولدة من تقنيات BECCS مساهمة مهمة في تقديم انبعاثات سلبية وطاقة منخفضة الكربون.

كما أن أحد أهم مجالات التركيز في الاستراتيجية هو استدامة الكتلة الحيوية، سواء من حيث كيفية زراعتها وكيفية استخدامها.

مع توقع زيادة الطلب على الكتلة الحيوية على المدى المتوسط إلى الطويل لدعم صافي الصفر، فإن مصادر الوقود المستدام للكتلة الحيوية سيكون ذا أهمية قصوى، كما تقول الاستراتيجية، حيث إنه من المتوقع أن يستمر كل من العرض المحلي والمستورد في لعب دور مهم في دعم استخدام الكتلة الحيوية.

لتحقيق الاستدامة بالاعتماد على الإنتاج المحلي، تحدد الاستراتيجية التزامًا رئيسيًا للتشاور بشأن "إطار عمل مشترك بين القطاعات للملاءمة" وتطويره وتنفيذه.

يهدف هذا إلى المساعدة في مواءمة متطلبات الاستدامة عبر القطاعات وإنشاء الحد الأدنى من معايير الاستدامة التي يتم مشاركتها عبر الاقتصاد الحيوي، والتي يمكن أن تتوسع لتشمل المواد الأولية للكتلة الحيوية الناشئة واستخدامها ، كما تنص.

كما توضح تفاصيل الاستراتيجية الاستخدام المحتمل للكتلة الحيوية عبر عدد من القطاعات الرئيسية في الاقتصاد البريطاني، بما في ذلك الكهرباء والميثان الحيوي وتخضير شبكة الغاز والتدفئة والنقل والصناعة والهيدروجين والاستخدامات الأخرى غير المتعلقة بالطاقة.

تقنيات BECCS

تنص الاستراتيجية على أن تقنيات إزالة الكربون الالتقاط والتخزين (BECSS)، ستكون ضرورية لتحقيق صافي الصفر في المملكة المتحدة.

تعرف تقنيات الطاقة الحيوية مع احتجاز الكربون وتخزينه (BECCS)، بأنها تكنولوجيا لتخفيف غازات الدفيئة تنتج انبعاثات سلبية من ثاني أكسيد الكربون من خلال الجمع بين الطاقة الحيوية (الطاقة من الكتلة الحيوية) واستخدامها مع التقاط الكربون الجيولوجي وتخزينه.

تقول الوكالة الدولية للطاقة إن الطاقة الحيوية مع احتجاز الكربون وتخزينه، أو BECCS، تتضمن التقاط ثاني أكسيد الكربون وتخزينه بشكل دائم من العمليات التي يتم فيها تحويل الكتلة الحيوية إلى وقود أو حرقها مباشرة لتوليد الطاقة.

تعد هذه التقنيات إحدى الطرق لإزالة ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي وذلك لأن النباتات تمتصه أثناء نموها.

تمنع تكنولوجيا التقاط الكربون وتخزينه، بشكل عام، ثاني أكسيد الكربون المنبعث من نشاطاتنا وتحتجزه قبل الوصول للغلاف الجوي، أو إزالة وامتصاص ما هو موجود بالفعل بالغلاف الجوي، ومن ثم تخزينه في باطن الأرض.

يمكن أن تلعب تقنيات الطاقة الحيوية مع احتجاز الكربون وتخزينه أيضًا دورًا طويل المدى في شكل الهيدروجين، أو الوقود الحيوي للطيران المستدام، وتشغيل العمليات الصناعية.

ومع ذلك، يجب تحديد الكمية والدور الدقيق لهذه الحلول بمرور الوقت مع تطوير حلول فعالة من حيث التكلفة والكربون، كما تقول الاستراتيجية.

سيشمل ذلك تطوير البنية التحتية لنقل الكربون وتخزينه، اللازمة لتقنيات BECCS لتوليد انبعاثات سلبية.

تقترح الاستراتيجية أنه يجب أيضًا إعطاء الأولوية لاستخدام الكتلة الحيوية في الصناعة، بالاقتران مع استخدام وتخزين الكربون (CCUS).

بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن تساعد تقنيات BECCS في إدارة تلوث الهواء، حيث توفر تقنية احتجاز ثاني أكسيد الكربون وتخزينه فوائد إضافية لتقليل بعض الملوثات مثل ثاني أكسيد الكبريت، كما تقول الاستراتيجية.

كما يمكن أن توفر BECCS 20% من إمدادات الهيدروجين في المملكة المتحدة بحلول عام 2050.