صناعة إزالة الكربون العالمية.. نيوزيلندا نموذجًا

كشفت دراسة جديدة أن الآبار الحرارية الجوفية في نيوزيلندا يمكن استخدامها لتخزين ثاني أكسيد الكربون بشكل دائم.

وتتضمن العملية حقن ثاني أكسيد الكربون في الأرض؛ حيث يتفاعل مع المعادن لتكوين كربونات صلبة. ووجدت الدراسة أن كل بئر يمكن أن تخزن ما يعادل انبعاثات 600 ألف سيارة على الطرق، وأن تكلفة القيام بذلك قد تصل إلى 55 دولارًا أمريكيًا للطن.

هذا يجعل إزالة الكربون من حرارة الأرض أحد أرخص الخيارات المتاحة، ويمكن أن يكون أداة قيّمة لتحقيق أهداف نيوزيلندا المناخية.

يسلط أحدث تقرير للهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ الضوء على إزالة ثاني أكسيد الكربون كنشاط أساسي إذا أراد المجتمع تجنب ارتفاع درجة حرارة المناخ بمقدار 2 أو أكثر.

ولا يعد ذلك احتجازا للكربون وعزله، الذي يحاول تحييد احتراق الوقود الأحفوري. كما أنه لا يقتصر على عمليات الإزالة التي تحصل عليها من خلال زراعة -وعدم حصاد - غابات جديدة، حيث تشمل إزالة ثاني أكسيد الكربون جميع أنواع الممارسات القائمة على الأرض والهندسة التي تستخرج الغاز من الغلاف الجوي وتحبسه بعيدًا بشكل دائم.

يمكن أن توفر إزالة ثاني أكسيد الكربون للعالم من الغلاف الجوي -الانبعاثات السلبية في الأساس- وقتًا لإزالة الكربون عبر قرون من التراكم. ويمكن أن تكون "نيوزيلندا" رائدة في هذا الجهد.

وبالنظر إلى موارد نيوزيلندا الحرارية الأرضية والغابات، يمكن لنيوزيلندا أن تزيل ما يصل إلى 3 ملايين طن من ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي كل عام -وهو ما يعادل إخراج انبعاثات 600 ألف سيارة من الطريق.

وضع ثاني أكسيد الكربون في أنظمة الطاقة الحرارية الأرضية

عندما يتم ضخ ثاني أكسيد الكربون من السيارات والأدخنة، فإنه يتشتت على الفور بتركيز منخفض للغاية عبر الغلاف الجوي الواسع. لكل 2400 جزيء يتكون منها الهواء، هناك جزيء واحد فقط هو ثاني أكسيد الكربون (~ 420 جزء في المليون)، مما يجعل من الصعب ترشيحها مرة أخرى.

تستخرج الأشجار جزيئات ثاني أكسيد الكربون القليلة من الهواء لعملية التمثيل الضوئي. كما أن المحيطات جيدة في إزالة ثاني أكسيد الكربون ولكن هذا يجعلها أكثر حمضية، وهو ليس جيدًا للشعاب المرجانية.

يعمل العلماء على تطوير تقنياتهم الخاصة لإزالة ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي. معظمها مكلف حاليًا في الممارسة. لكن تعتقد الدراسة أن نيوزيلندا يمكن أن تقوم بإزالة ثاني أكسيد الكربون أرخص من أي مكان آخر في العالم، مستفيدة من صناعات الطاقة الحرارية الأرضية والغابات المتطورة.

على مدار الستين عامًا الماضية، قامت صناعة الطاقة الحرارية الأرضية بالجزء المكلف من العملية بمعرفة كيفية التقاط ثاني أكسيد الكربون الذي يأتي مع المياه الحرارية الجوفية وحقنها مرة أخرى تحت الأرض.

لسوء الحظ، تهدأ أنظمة الطاقة الحرارية الأرضية بمرور الوقت. ما لم يتم حفر آبار جديدة، فإنها توفر كهرباء أقل مع كل عقد يتم استخدامه فيه. ويمكننا تعويض الانخفاض عن طريق حرق جذوع الأشجار أو نفايات الغابات لزيادة تسخين المياه الحرارية الأرضية وتوليد المزيد من الطاقة.

تعتبر هذه الكتلة الحيوية وقودًا جيدًا لأنها متعادلة الكربون لأن أي ثاني أكسيد كربون متولد عنه يأتي من الغلاف الجوي وليس تحت الأرض. وصناعة الغابات موجودة بالفعل -مخزون من جذوع الأشجار ولوجستيات النقل والمعرفة الفنية- وكل ذلك يساعد في الحفاظ على انخفاض التكاليف.

ولكن بدلاً من ترك ثاني أكسيد الكربون من الخشب المحترق يعود إلى الغلاف الجوي، والذي يمكن إذابته في المياه الحرارية الجوفية قبل إرساله إلى تحت الأرض. على عكس مشاريع احتجاز الكربون بالوقود الأحفوري، التي تحقن ثاني أكسيد الكربون النقي الذي قد يرتفع ويتسرب لاحقًا، فإن المياه الغازية أثقل قليلاً.

تكلفة إزالة الكربون

قام المنتدى الاقتصادي العالمي مؤخرًا بحساب تكاليف إزالة الكربون لتقنيات الطاقة الحرارية الأرضية المختلفة. ووجدوا أن التحول من الغاز الطبيعي إلى الكهرباء الحرارية الأرضية يكلف حوالي 250 دولارًا أمريكيًا لكل طن من ثاني أكسيد الكربون غير المنبعث.

وعند زيادة الطاقة الحرارية الأرضية باستخدام طاقة حيوية إضافية وإضافة إزالة ثاني أكسيد الكربون، ينخفض هذا إلى 150 دولارًا أمريكيًا للطن. وإذا تم الدفع بالفعل مقابل محطة الطاقة الحرارية الأرضية والآبار - وهي ميزة في أوتياروا - فقد تنخفض إلى 55 دولارًا أمريكيًا للطن.

قد تحتاج الحكومة إلى دفع مليارات الدولارات من الآن وحتى عام 2030 لتحقيق أهداف اتفاقية باريس للمناخ. يمكن أن ينتهي الأمر بصناعة إزالة الكربون المحلية كقوة استراتيجية، لا سيما مع استمرار تآكل الرخصة الاجتماعية للغابات المقطوعة.