العالم يروّض Co2.. تقنيات وسيناريوهات الوصول للحياد المناخي
يقف العالم في مرحلة فارقة من تاريخه، وعلى الإنسان أن يقرر ما إذا كان سيواجه المخاطر التي فرضها التغير المناخي أم سيترك الأمر كما هو.
في سياق بقاء الحياة البرية والحد من انبعاثات الكربون، يسعى العالم نحو تقليل صافي انبعاثات غازات الاحتباس الحراري، وزيادة القدرة على تخزين الانبعاثات وتقليل التلوث.
العالم أمام خيارين لمواجهة ثاني أكسيد الكربون، الأول يتمثل في إزالة الانبعاثات المتراكمة لثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي عبر تقنيات وتكنولوجيا مختلفة طورتها بعض الشركات، الأمر الثاني يتمثل في تقليل أو الحد من الانبعاثات نفسها.
ويظل السؤال المطروح أيهما أكثر جدوى، هل التقاط ثاني أكسيد الكربون من الهواء أم الحد من الانبعاثات؟
الإجابة على السؤال تحتاج الكثير من الطرح، وفهم آلية عمل كل طريقة وتكلفتها، حيث يبدو أن لكل منها ميزة، وأنه يجب العمل في المسارين بالتوازي.
تقدر تكلفة وقف الاحتباس الحراري بما يتراوح بين 300 مليار دولار و50 تريليون دولار على مدى الـ20 سنة المقبلة، وهي في مجملها عملية صعبة في ظل الاختلاف حول أفضل الاستراتيجيات للقيام بالمهمة.
في الوقت الذي يتم فيه طرح العديد من الأساليب ومحاولة تطويرها، يظل التوقف عن إطلاق انبعاثات غازات الاحتباس الحراري، هي الطريقة الرئيسية والواضحة لإبطاء تغير المناخ.
إلى جانب الحد من الانبعاثات الذي يتحقق في النهاية من خلال إنهاء استخدام الوقود الأحفوري، هناك عدة طرق أخرى لتقليل كمية الكربون في غلافنا الجوي، ولكن هناك الكثير من المصطلحات المتشابهة التي تم طرحها في هذا المجال.
في تقييماتها الخاصة، تنظر الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ في مسارات مختلفة لتحقيق تخفيضات في الانبعاثات تتماشى مع درجات الطموح المختلفة.
تتطلب معظم هذه المسارات الآن مستوى معينا من تقنيات إزالة ثاني أكسيد الكربون، وجميع السيناريوهات المتوافقة مع أهداف اتفاقية باريس للحد من الاحترار إلى 1.5 درجة مئوية أو أقل بكثير من 2 درجة مئوية تتضمن على الأقل بعض إزالة ثاني أكسيد الكربون.
يسير العالم حاليا على المسار الصحيح لارتفاع 2.4 درجة مئوية بحلول عام 2100 إذا تم تنفيذ جميع تعهدات الأمم المتحدة بشأن المناخ بالكامل، أو 2.8 درجة مئوية بحلول عام 2100 إذا تم النظر فقط في سياسات المناخ المعمول بها بالفعل.
ومع ذلك، فإن المقدار الدقيق للإزالة اللازمة للوصول إلى هذا المستوى يعتمد بشدة على التخفيضات التي يتم إجراؤها على الانبعاثات مما يجعل من الصعب تحديد رقم دقيق لها، وتتطلب السيناريوهات التي تظهر تخفيضات حادة وسريعة للانبعاثات أقل كمية لإزالة ثاني أكسيد الكربون.
إزالة ثاني أكسيد الكربون
تتضمن إزالة ثاني أكسيد الكربون أو ما يعرف اختصارا باسم (CDR)، إخراج غاز الدفيئة هذا من الغلاف الجوي وتخزينه تحت الأرض أو تحت قاع المحيط، بشكل مثالي لفترة طويلة جدا.
الاستراتيجيتان الرئيسيتان لإزالة الكربون من الغلاف الجوي هما غرس الأشجار واستعادة الغابات أو جهود الحفاظ عليها، والتقاط الهواء المباشر (DAC)، وفقا لتقرير معهد الموارد العالمية الصادر في عام 2020.
كانت الأشجار واحدة من أفضل أساليب إزالة الكربون بسبب قدرتها على عزل وتخزين الكربون طالما أنها تبقى ثابتة، حيث تبلغ نسبة امتصاص غابات الأرض 7.6 مليار طن متري سنويا، وهو ما يمثل حوالي ثلث الانبعاثات العالمية السنوية.
أما العملية المعروفة باسم DAC فهي تقوم بتفريغ ثاني أكسيد الكربون من الهواء.
تستخدم مرافق DAC مراوح عملاقة لامتصاص ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي وإما تخزينه تحت الأرض في تكوينات جيولوجية، أو إعادة استخدامه مثل الوقود الاصطناعي أو في صناعة مواد البناء.
Climeworks، هي مثال على الشركات التي تطور هذا النوع من التكنولوجيا، وهي شركة سويسرية متخصصة في تكنولوجيا التقاط الهواء من ثاني أكسيد الكربون.
قامت Climeworks ببناء أكبر مصنع DAC في العالم في أيسلندا، والذي بدأ العمل في عام 2021، المنشأة المعروفة باسم (Orca) قادرة على التقاط 4000 طن متري من الكربون سنويا (ما يعادل الانبعاثات الناتجة عن استخدام الطاقة لنحو 504 منازل في عام واحد) وضخها تحت الأرض، حيث عند مزجه بالماء، يبرد الغاز ويتحول إلى حجر.
وفقا لبيانات وكالة الطاقة الدولية، يوجد حاليا في العالم نحو 19 منشأة DAC، وفقا لـ"1pointfive"، تلتقط هذه المنشآت 0.01 مليون طن فقط من ثاني أكسيد الكربون سنويا
ترى وكالة الطاقة الدولية أن العالم يحتاج سنويا لبناء 32 محطة كبيرة الحجم من الآن وحتى عام 2050 للوصول إلى أهداف المناخ العالمية.
عزل الكربون
يشير عزل الكربون إلى كيفية إزالة ثاني أكسيد الكربون بشكل طبيعي من الغلاف الجوي من خلال العمليات البيولوجية والكيميائية والفيزيائية، وحبسه بعيدا في تربة الكوكب والمحيطات والأشجار والصخور.
على سبيل المثال، عندما تنمو الشجرة، تلتقط عملية التمثيل الضوئي ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي وتخزنه في الجذع والأغصان والأوراق والجذور.
ومع ذلك، فإن لعزل الكربون حدوده أيضا، على سبيل المثال، تؤدي إزالة الغابات وحرائق الغابات والاضطرابات الأخرى في غابات العالم إلى فقدان حوالي 8 مليارات طن متري من ثاني أكسيد الكربون المحاصر في الأشجار، وفقا لصندوق الدفاع عن البيئة.
هذا هو السبب في أن استراتيجيات إبطاء تغير المناخ غالبا ما تتضمن التركيز على وقف إزالة الغابات، واستعادة المناطق التي تم تطهيرها، وتمكين الأخشاب التالفة من النمو من جديد.
توجد قيود أخرى أيضا، حيث يعمل الاحترار العالمي بالفعل على تقليل قدرة المحيطات على امتصاص الكربون. بالإضافة إلى ذلك، يتطلب عزل الكربون من المزارعين عدم حرث حقولهم، لأن ثاني أكسيد الكربون الذي تم تخزينه في التربة قد يتم إطلاقه مرة أخرى في الغلاف الجوي، وهو ما يؤكد على ضرورة التحول إلى الزراعة المتجددة.
تقنية الانبعاثات السلبية
يشار إلى تقنيات إزالة الكربون أيضا باسم تقنيات الانبعاثات السلبية (NETs)، حيث تعد قدرة الشبكات على إزالة ثاني أكسيد الكربون بسرعة على نطاق واسع إحدى الميزات الرئيسية مقارنة بالنظم الطبيعية، والتي تكون أبطأ في امتصاص الكربون وتواجه أحيانًا تهديدات خارجية (مثل حرائق الغابات).
لا تزال هذه التقنيات إلى حد كبير في مرحلة البحث والتطوير، أو لم يتم توسيع نطاقها بعد، والمنشآت التي تم بناؤها حتى الآن لا تزيل سوى جزء ضئيل من ثاني أكسيد الكربون الذي يقول العلماء إنه ضروري لإحداث فرق.
أعلنت وزارة الطاقة الأمريكية في مايو/أيار 2022 أنها ستقدم 3.5 مليار دولار للمجموعات التي تطور التقاط الهواء المباشر والتقنيات ذات الصلة. كما أعلنت وزارة الأعمال والطاقة والاستراتيجية الصناعية في المملكة المتحدة في يوليو/تموز 2022 استثمار 64 مليون دولار في تقنيات إزالة الكربون.
احتجاز الكربون وتخزينه
إن أحدأبرز العمليات في هذا المجال تتمثل في إزالة ثاني أكسيد الكربون وعزل الكربون واحتجازه وتخزينه (CCS).
وتتضمن هذه العملية، التقاط ثاني أكسيد الكربون من مصادر ثابتة، مثل مدخنة مصنع الفحم، ثم تخزينه بشكل دائم تحت الأرض أو تحت قاع المحيط.
وكالة الطاقة الدولية تتوقع أن يساعد احتجاز ثاني أكسيد الكربون وتخزينه في إزالة ما يصل إلى 20% من إجمالي انبعاثات ثاني أكسيد الكربون من المنشآت الصناعية وإنتاج الطاقة.
لكن تنفيذ احتجاز ثاني أكسيد الكربون وتخزينه على نطاق تجاري مكلف، مما يخلق حاجزا كبيرا أمام الاستخدام الواسع النطاق، وفقا للمجلة العلمية PNAS، تشير تقارير أخرى إلى مشكلة تسرب ثاني أكسيد الكربون من الكربون المخزن.
في عام 2022، قدم تقرير بقيادة باحثين في جامعة أكسفورد أول تقييم كامل على الإطلاق للحالة الحالية لإزالة ثاني أكسيد الكربون من قبل البشر على مستوى العالم.
يصل هذا الرقم إلى حوالي ملياري طن من ثاني أكسيد الكربون سنويا، وهذا يعادل 5% تقريبا من 36.6 غيغا طن من ثاني أكسيد الكربون المنبعثة في الغلاف الجوي عن طريق استخدام الوقود الأحفوري والأسمنت في عام 2022.
وفقًا لتقييم إزالة ثاني أكسيد الكربون، يجب أن ينمو الالتقاط من خلال هذه الأساليب بمقدار 4 إلى 6 أضعاف من حيث الحجم بحلول منتصف القرن لتلبية أهداف درجة الحرارة لاتفاقية باريس.
هناك أعداد متزايدة من منشآت احتجاز ثاني أكسيد الكربون وتخزينه في جميع أنحاء العالم، ولكن تخزين الكربون لم يتحقق بعد على نطاق واسع، وتلاحظ الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ، أنها حاليا أقل بكثير مما هو مطلوب.
ومع ذلك، تقول الهيئة إن هناك سعة تخزين جيولوجية تقنية كافية على مستوى العالم لجميع عمليات تخزين ثاني أكسيد الكربون اللازمة حتى عام 2100 للحد من الاحتباس الحراري إلى 1.5 درجة مئوية.
يتطلب توسيع نطاق عمل تكنولوجيا احتجاز ثاني أكسيد الكربون وتخزينه للعمل على المستوى الذي اقترحه بعض المؤيدين بناءا هائلا لخطوط الأنابيب والبنية التحتية المرتبطة بها.
في الولايات المتحدة، تشير التقديرات إلى أنه لالتقاط ربع الانبعاثات الحالية بحلول عام 2050، ستحتاج الصناعة إلى إدارة ما يقرب من مرتين ونصف من ثاني أكسيد الكربون أكثر من الحجم الإجمالي لإنتاج النفط الأمريكي الحالي، وبناء أكثر من 60000 ميل من خطوط الأنابيب.
والأهم من ذلك، نظرًا لاختلاف احتياجات خطوط أنابيب ثاني أكسيد الكربون عن أنابيب النفط أو الغاز، لا يمكن استخدام شبكة خطوط الأنابيب الحالية ببساطة لإنتاج ثاني أكسيد الكربون، وبناء هذا الحجم والنطاق ليس غير واقعي فحسب، إنه أمر خطير بالنسبة للعديد من المجتمعات التي سيتم من خلالها تشغيل خطوط أنابيب ثاني أكسيد الكربون.
نظرا لأن العالم فشل منذ عقود في الحد من ارتفاع انبعاثات غازات الاحتباس الحراري، فإن العديد من العلماء ينظرون الآن إلى شكل من أشكال إزالة ثاني أكسيد الكربون على أنه ضروري للحد من تغير المناخ الخطير.
يشعر البعض بالقلق بشأن جدوى إزالة ثاني أكسيد الكربون على نطاق واسع ويقولون إنه سيكون من الخطأ الاعتماد بشكل كبير عليه. كما حذروا من أنه يمكن أن يوفر ذريعة غير مبررة ومحفوفة بالمخاطر للحكومات لتجنب التخفيضات العميقة للانبعاثات اللازمة لمعالجة تغير المناخ.
ما هي خطورة أنابيب ثاني أكسيد الكربون؟
الخطر الأكبر في تسرب وتمزق خط أنابيب ثاني أكسيد الكربون ليس الاشتعال، ولكن الاستنشاق، حيث يصنف ثاني أكسيد الكربون على أنه سائل خطير عند نقله عبر خطوط الأنابيب.
يتم نقله في حالة ضغط عالي "فوق حرج" ، لذلك تعمل خطوط الأنابيب في ظل ظروف شديدة الكثافة، وبالتالي، عند حدوث تسرب أو تمزق، يمكن إطلاق كمية هائلة من ثاني أكسيد الكربون بسرعة كبيرة.
يشكل الإطلاق العرضي لثاني أكسيد الكربون المضغوط بشدة خطرا كبيرا، فعند تمزق خط أنابيب ثاني أكسيد الكربون في ساتارتيا، ميسيسيبي، في فبراير/شباط 2020 أدى ذلك إلى إرسال أكثر من أربعين شخصًا إلى المستشفى وتطلب إجلاء أكثر من 300 شخص.
علاوة على ذلك، نظرا لأن ثاني أكسيد الكربون يحل محل الهواء، فإن التسربات يمكن أن تمنع محركات الاحتراق الداخلي في المركبات القريبة من العمل بشكل صحيح، مما قد يؤدي إلى تقطّع السبل بهم.
كم عدد مشاريع احتجاز الكربون وتخزينه وإزالة الكربون الموجودة في العالم؟
اعتبارًا من ديسمبر/كانون الأول 2022، هناك 29 مشروعًا نشطا لاحتجاز وتخزين ثاني أكسيد الكربون ومشروع واحد نشط لالتقاط الهواء المباشر (DAC) يعمل على مستوى العالم، وفقًا لمعهد CCS العالمي.
يوجد نحو 8 مشاريع CCS واثنين من مشاريع DAC قيد الإنشاء حاليا، وأكثر من 150 مشروعا قيد التطوير المبكر أو المتقدم في أكثر من 20 دولة.
aXA6IDE4LjE5MS44MS40NiA= جزيرة ام اند امز
