سحب الكربون ميكانيكيًا من الهواء ضروري ولا عذر للتلوث

احتجاز الكربون

إن "الشجرة الميكانيكية" الواحدة أسرع بنحو 1,000 مرة في إزالة ثاني أكسيد الكربون من الهواء من الشجرة الطبيعية. الأول هو بدء العمل في ولاية أريزونا في عام 2022. رسم توضيحي عبر جامعة ولاية أريزونا

أدى قرنان من حرق الوقود الأحفوري إلى ضخ المزيد من ثاني أكسيد الكربون ، وهو أحد غازات الدفيئة القوية ، في الغلاف الجوي أكثر مما تستطيع الطبيعة إزالته. عندما يتراكم ثاني أكسيد الكربون هذا ، فإنه يحبس الحرارة الزائدة بالقرب من سطح الأرض ، مما تسبب في ظاهرة الاحتباس الحراري. يوجد الكثير من ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي الآن تظهره معظم السيناريوهات إنهاء الانبعاثات وحده لن يكون كافيا لتحقيق الاستقرار في المناخ - سيتعين على البشرية أيضًا إزالة ثاني أكسيد الكربون من الهواء.

وزارة الطاقة الأمريكية لديها جديد هدف لتوسيع نطاق التقاط الهواء المباشر، وهي تقنية تستخدم التفاعلات الكيميائية ل التقاط ثاني أكسيد الكربون من الهواء. في حين أن التمويل الفيدرالي لاحتجاز الكربون غالبًا ما يثير الانتقادات لأن بعض الناس يرونه ذريعة لاستمرار استخدام الوقود الأحفوري ، فمن المرجح أن إزالة الكربون بشكل ما لا تزال ضروريةتظهر تقارير الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ. تقنية إزالة الكربون ميكانيكيًا قيد التطوير والتشغيل في على نطاق صغير جدًاويرجع ذلك جزئيًا إلى أن الأساليب الحالية باهظة التكلفة وتستهلك الكثير من الطاقة. ولكن تقنيات جديدة يتم اختبارها هذا العام والتي يمكن أن تساعد في خفض الطلب على الطاقة والتكلفة.

سألنا الأستاذ بجامعة ولاية أريزونا كلاوس لاكنر، شركة رائدة في التقاط الهواء المباشر وتخزين الكربون ، حول حالة التكنولوجيا وإلى أين تتجه.

ما المقصود بالإزالة المباشرة للكربون ولماذا تعتبر ضرورية؟

عندما أصبحت مهتمًا بإدارة الكربون في أوائل التسعينيات ، كان ما دفعني هو ملاحظة أن الكربون يتراكم في البيئة. يأخذ الطبيعة آلاف السنين لإزالة ثاني أكسيد الكربون، ونحن على المسار نحو مستوى أعلى بكثير من ثاني أكسيد الكربون تركيزات تفوق بكثير أي شيء جربه البشر.

لا يمكن للبشرية تحمل كميات متزايدة من الكربون الزائد العائم في البيئة ، لذلك علينا التخلص منه.

ليست كل الانبعاثات من مصادر كبيرة ، مثل محطات توليد الطاقة أو المصانع، حيث يمكننا التقاط ثاني أكسيد الكربون عندما يخرج. لذلك نحن بحاجة للتعامل مع النصف الآخر من الانبعاثات - من السيارات والطائرات وأخذ دش ساخن أثناء قيام فرن الغاز بإخراج ثاني أكسيد الكربون. وهذا يعني سحب ثاني أكسيد الكربون من الهواء.

نظرًا لأن ثاني أكسيد الكربون يختلط بسرعة في الهواء ، فلا يهم مكان إزالة ثاني أكسيد الكربون في العالم - الإزالة لها نفس التأثير. حتى نتمكن من وضع تقنية التقاط الهواء المباشر في المكان الذي نخطط فيه لاستخدام أو تخزين ثاني أكسيد الكربون.

طريقة التخزين مهمة أيضًا. لا يكفي تخزين ثاني أكسيد الكربون لمدة 2 عامًا أو 60 عام. إذا عاد كل هذا الكربون إلى البيئة بعد 100 عام من الآن ، فكل ما فعلناه هو الاعتناء بأنفسنا ، ويجب على أحفادنا اكتشاف ذلك مرة أخرى. في غضون ذلك ، يتزايد استهلاك الطاقة في العالم تقريبًا 2٪ سنويا.

إحدى الشكاوى المتعلقة بالتقاط الهواء المباشر ، بالإضافة إلى التكلفة ، هي أنها كثيفة الاستخدام للطاقة. هل يمكن تقليل استخدام هذه الطاقة؟

هناك استخدامان كبيران للطاقة في التقاط الهواء المباشر وهما تشغيل مراوح لسحب الهواء ثم التسخين لاستخراج ثاني أكسيد الكربون. هناك طرق لتقليل الطلب على الطاقة لكليهما.


 احصل على آخر عبر البريد الإلكتروني

مجلة أسبوعية يوميا الإلهام

على سبيل المثال ، تعثرنا في مادة تجذب ثاني أكسيد الكربون عندما يكون جافًا وتطلقه عندما يكون رطبًا. أدركنا أنه بإمكاننا تعريض تلك المادة للرياح ، وسوف يتم تحميلها بثاني أكسيد الكربون. ثم يمكننا أن نجعلها مبللة وستكون كذلك الافراج عن CO2 بطريقة تتطلب طاقة أقل بكثير من الأنظمة الأخرى. تؤدي إضافة الحرارة الناتجة عن الطاقة المتجددة إلى زيادة ضغط ثاني أكسيد الكربون بدرجة أعلى ، لذلك لدينا غاز ثاني أكسيد الكربون ممزوجًا ببخار الماء يمكننا من خلاله جمع ثاني أكسيد الكربون النقي.

يمكننا توفير المزيد من الطاقة إذا كان الالتقاط سلبيًا - ليس من الضروري وجود مراوح تنفث الهواء حولها ؛ يتحرك الهواء من تلقاء نفسه.

يقوم مختبري بإنشاء طريقة للقيام بذلك ، تسمى الأشجار الميكانيكية. إنها أعمدة رأسية طويلة من الأقراص مغطاة براتنج كيميائي ، يبلغ قطرها حوالي 5 أقدام ، مع الأقراص التي تفصل بينها حوالي 2 بوصة ، مثل مجموعة من السجلات. أثناء هبوب الهواء ، تمتص أسطح الأقراص ثاني أكسيد الكربون. بعد 2 دقيقة أو نحو ذلك ، تمتلئ الأقراص ، وتغرق في برميل في الأسفل. نرسل الماء والبخار لإطلاق ثاني أكسيد الكربون في بيئة مغلقة ، والآن لدينا خليط منخفض الضغط من بخار الماء وثاني أكسيد الكربون. يمكننا استعادة معظم الحرارة التي تم استخدامها في تسخين الصندوق ، وبالتالي فإن كمية الطاقة اللازمة للتدفئة صغيرة جدًا.

باستخدام الرطوبة ، يمكننا تجنب حوالي نصف استهلاك الطاقة واستخدام الطاقة المتجددة للباقي. هذا يتطلب الماء والهواء الجاف ، لذلك لن يكون مثاليًا في كل مكان ، ولكن هناك أيضًا طرق أخرى.

هل يمكن تخزين ثاني أكسيد الكربون بأمان على المدى الطويل ، وهل هناك ما يكفي من هذا النوع من التخزين؟

بدأت العمل على مفهوم عزل المعادن في التسعينيات ، حيث قادت مجموعة في لوس ألاموس. يمكن للعالم في الواقع التخلص من ثاني أكسيد الكربون بشكل دائم من خلال الاستفادة من حقيقة أنه حمض وأن بعض الصخور هي قاعدة. عندما يتفاعل ثاني أكسيد الكربون مع المعادن الغنية بالكالسيوم ، يشكل كربونات صلبة. من قبل تمعدن ثاني أكسيد الكربون مثل هذا نحن يمكن تخزين كمية غير محدودة تقريبًا من الكربون بشكل دائم.

على سبيل المثال ، هناك الكثير من البازلت - الصخور البركانية - في آيسلندا التي تتفاعل مع ثاني أكسيد الكربون ويحولها إلى كربونات صلبة في غضون بضعة أشهر. يمكن لأيسلندا بيع شهادات عزل الكربون لبقية العالم لأنها تبقي ثاني أكسيد الكربون بعيدًا عن بقية العالم.

هناك أيضًا خزانات ضخمة تحت الأرض من إنتاج النفط في حوض بيرميان في تكساس. توجد طبقات مياه جوفية مالحة كبيرة. في بحر الشمال ، على بعد كيلومتر واحد تحت قاع المحيط ، كانت شركة Equinor للطاقة تلتقط ثاني أكسيد الكربون من محطة معالجة الغاز وتخزنه مليون طن من ثاني أكسيد الكربون سنويًا منذ عام 1996 ، وتجنب النرويج ضريبة على إطلاقات ثاني أكسيد الكربون. إن كمية التخزين تحت الأرض حيث يمكننا القيام بعزل المعادن أكبر بكثير مما سنحتاجه لثاني أكسيد الكربون. السؤال هو كم يمكن تحويله إلى احتياطي مؤكد

يمكننا أيضًا استخدام الالتقاط المباشر للهواء لإغلاق حلقة الكربون - مما يعني إعادة استخدام ثاني أكسيد الكربون والتقاطه وإعادة استخدامه مرة أخرى لتجنب إنتاج المزيد. في الوقت الحالي ، يستخدم الناس الكربون من الوقود الأحفوري لاستخراج الطاقة. يمكنك تحويل ثاني أكسيد الكربون إلى وقود صناعي - بنزين أو ديزل أو كيروسين - لا يحتوي على الكربون بخلطه مع الهيدروجين الأخضر تم إنشاؤها باستخدام الطاقة المتجددة. يمكن شحن هذا الوقود بسهولة عبر خطوط الأنابيب الحالية وتخزينه لسنوات ، حتى تتمكن من إنتاج الحرارة والكهرباء في بوسطن في ليلة شتوية باستخدام الطاقة التي تم جمعها كأشعة الشمس في غرب تكساس الصيف الماضي. لا يكلف خزان مليء "بالوقود" الكثير ، وهو أكثر فعالية من حيث التكلفة من البطارية.

حددت وزارة الطاقة هدفًا جديدًا لخفض تكاليف إزالة ثاني أكسيد الكربون إلى 100 دولار أمريكي للطن وتوسيعه بسرعة في غضون عقد من الزمن. ما الذي يجب أن يحدث لجعل ذلك حقيقة واقعة؟

تخيفني وزارة الطاقة لأنها تجعل الأمر يبدو وكأن التكنولوجيا جاهزة بالفعل. بعد إهمال التكنولوجيا لمدة 30 عامًا ، لا يمكننا أن نقول فقط أن هناك شركات تعرف كيف تفعل ذلك وكل ما علينا فعله هو دفعها إلى الأمام. علينا أن نفترض أن هذه تقنية وليدة.

Climeworks هي أكبر شركة تقوم بالاستيلاء المباشر تجاريًا ، وتبيع ثاني أكسيد الكربون في حوالي 500 دولار إلى 1,000 دولار للطن. هذا غال جدا. من ناحية أخرى ، بسعر 50 دولارًا للطن ، يمكن للعالم أن يفعل ذلك. أعتقد أنه يمكننا الوصول إلى هناك.

تستهلك الولايات المتحدة حوالي 7 ملايين طن من ثاني أكسيد الكربون سنويًا التاجر CO2 - فكر في المشروبات الغازية وطفايات الحريق وصوامع الحبوب التي تستخدمها للتحكم في مسحوق الحبوب ، وهو خطر الانفجار. متوسط ​​السعر هو 60 دولارًا - 150 دولارًا. حتى أقل من 100 دولار لديك سوق.

ما تحتاجه حقًا هو إطار تنظيمي يقول إننا نطالب بإخراج ثاني أكسيد الكربون ، ثم ينتقل السوق من التقاط كيلوطن من ثاني أكسيد الكربون اليوم إلى التقاط جيجا طن من ثاني أكسيد الكربون.

إلى أين تتجه هذه التكنولوجيا بعد 10 سنوات برأيك؟

أرى عالمًا يتخلى عن الوقود الأحفوري ، ربما بشكل تدريجي ، لكن لديه تفويض لالتقاط وتخزين كل ثاني أكسيد الكربون على المدى الطويل.

توصيتنا هي أنه عندما يخرج الكربون من الأرض ، يجب أن يقترن بإزالة متساوية. إذا كنت تنتج طنًا واحدًا من الكربون المرتبط بالفحم أو الزيت أو الغاز ، فأنت بحاجة إلى التخلص من طن واحد. ليس من الضروري أن يكون نفس الطن ، ولكن يجب أن يكون هناك شهادة مصادرة مما يؤكد أنه قد تم التخلص منه ، ويجب أن يستمر لأكثر من 100 عام. إذا تم اعتماد كل الكربون منذ اللحظة التي يخرج فيها من الأرض ، فمن الصعب خداع النظام.

المجهول الكبير هو مدى صعوبة دفع الصناعة والمجتمع ليصبحا محايدين للكربون. إنه لأمر مشجع أن ترى شركات مثل Microsoft و شريط شراء أرصدة الكربون وشهادات لإزالة ثاني أكسيد الكربون وعلى استعداد لدفع أسعار مرتفعة إلى حد ما.

قد تستغرق التكنولوجيا الجديدة عقدًا أو عقدين للاختراق ، ولكن إذا كان هناك جاذبية اقتصادية ، فيمكن أن تسير الأمور بسرعة. كانت أول طائرة تجارية متوفرة في عام 1951. وبحلول عام 1965 كانت موجودة في كل مكان.المحادثة

نبذة عن الكاتب

كلاوس لاكنر ، أستاذ الهندسة ومدير مركز انبعاثات الكربون السلبية ، جامعة ولاية أريزونا

يتم إعادة نشر هذه المقالة من المحادثة تحت رخصة المشاع الإبداعي. إقرأ ال المقال الأصلي.


وأوصت كتب:

الحياة البرية في يلوستون الانتقالية

الحياة البرية في يلوستون الانتقاليةأكثر من ثلاثين خبيرا كشف علامات مثيرة للقلق من نظام تحت ضغط. وهي تحدد ثلاثة الضغوطات الاعتبار الأول: الأنواع الغازية، وتنمية القطاع الخاص من الأراضي دون وقاية، وارتفاع درجة حرارة الجو. سوف التوصيات الختامية تشكيل المناقشة في القرن الحادي والعشرين حول كيفية مواجهة هذه التحديات، ليس فقط في المتنزهات الأمريكية ولكن لمناطق الحفظ في جميع أنحاء العالم. قراءة للغاية ويتضح تماما.

لمزيد من المعلومات أو لطلب "يلوستون الحياة البرية في المرحلة الانتقالية" على الأمازون.

وفرة الطاقة: تغير المناخ وسياسة سمنة

وفرة الطاقة: تغير المناخ وسياسة سمنةمن قبل إيان روبرتس. يروي بخبرة قصة الطاقة في المجتمع، والأماكن "السمنة" بجوار تغير المناخ باعتبارها مظاهر لنفس الشعور بالضيق الكواكب الأساسية. يقول هذا الكتاب المثير أن نبض الطاقة المستمدة من الوقود الأحفوري بدأت عملية تغير المناخ الكارثية ليس فقط، ولكن أيضا دفعت الإنسان العادي صعودا توزيع الوزن. وهو يقدم ويقيم للقارئ مجموعة من الاستراتيجيات دي كربنة الشخصية والسياسية.

لمزيد من المعلومات أو لطلب "وفرة الطاقة" على الأمازون.

الموقف الأخير: كويست تيد تيرنر لإنقاذ كوكب المتعثرة

الموقف الأخير: كويست تيد تيرنر لإنقاذ كوكب المتعثرةالتي تود ويلكنسون وتيد تيرنر. رجل الأعمال وقطب الاعلام تيد تيرنر يدعو ظاهرة الاحتباس الحراري التهديد الأكثر خيمة التي تواجه البشرية، ويقول إن كبار رجال الأعمال في المستقبل سوف يتم سكها في تطوير الطاقة المتجددة الخضراء، البديلة. من خلال عيون تيد تيرنر، ونحن نعتبر طريقة أخرى للتفكير في البيئة، والتزاماتنا لمساعدة الآخرين المحتاجين، والتحديات الخطيرة التي تهدد بقاء الحضارة.

لمزيد من المعلومات أو لطلب "الموقف الأخير: كويست تيد تيرنر ..." على الأمازون.


ربما يعجبك أيضا

اتبع InnerSelf على

الفيسبوك أيقونةتويتر أيقونةرمز youtubeرمز الانستغرامرمز pintrestأيقونة آر إس إس

 احصل على آخر عبر البريد الإلكتروني

مجلة أسبوعية يوميا الإلهام

اللغات المتوفرة

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeeliwhihuiditjakomsnofaplptroruesswsvthtrukurvi

الأكثر قراءة

هل هو مرض كوفيد أم براز التبن 8 7
إليك كيفية معرفة ما إذا كان فيروس كوفيد أم حمى القش
by صموئيل ج. وايت ، وفيليب ب. ويلسون
مع الطقس الدافئ في نصف الكرة الشمالي ، سيعاني الكثير من الناس من حساسية حبوب اللقاح ...
لاعب بيسبول ث ؛ بشعر أبيض
هل يمكن أن نكون كبار السن؟
by باري Vissell
نعلم جميعًا التعبير ، "أنت كبير في السن بقدر ما تعتقد أو تشعر." الكثير من الناس يستسلمون ...
تغيير عقول الناس 8 3
لماذا يصعب تحدي المعتقدات الكاذبة لشخص ما
by لارا ميلمان
يعتقد معظم الناس أنهم يكتسبون معتقداتهم باستخدام مستوى عالٍ من الموضوعية. لكن في الآونة الأخيرة ...
عصي اللطخة المريمية والريش وصائد الأحلام
التطهير والتأريض والحماية: عمليتان أساسيتان
by ماري آن دي ماركو
لدى العديد من الثقافات ممارسة تطهير طقسية ، غالبًا ما يتم ذلك بالدخان أو الماء ، للمساعدة في إزالة ...
التغلب على الوحدة 8 4
4 طرق للتعافي من الشعور بالوحدة
by ميشيل اتش ليم
الوحدة ليست أمرًا غير معتاد نظرًا لأنها عاطفة إنسانية طبيعية. ولكن عند التجاهل أو عدم الفعالية ...
الأطفال الذين يزدهرون من التعلم عبر الإنترنت 8 2
كيف يزدهر بعض الأطفال في التعلم عبر الإنترنت
by آن بيرك
بينما يبدو أن وسائل الإعلام غالبًا ما تقدم تقارير عن الجوانب السلبية للتعليم عبر الإنترنت ، لم يكن هذا ...
كوفيد وكبار السن 8 3
كوفيد: ما مدى الحرص الذي ما زلت بحاجة إلى أن أكون حول أفراد الأسرة الأكبر سنًا والمعرضين للخطر؟
by سيمون كولستوي
لقد سئمنا جميعًا من COVID ، وربما نتحمس لقضاء عطلة الصيف والنزهات الاجتماعية و ...
مشروبات فافوري سومر 8 3
5 مشروبات صيفية تاريخية لتبقيك باردًا
by أنيستاتيا رينارد ميلر
لدينا جميعًا مشروباتنا الباردة الصيفية المفضلة ، من الفواكه المفضلة البريطانية مثل فنجان من ...

مواقف جديدة - إمكانيات جديدة

InnerSelf.comClimateImpactNews.com | InnerPower.net
MightyNatural.com | WholisticPolitics.com | InnerSelf سوق
حقوق التأليف والنشر © 1985 - 2021 إينيرسيلف المنشورات. كل الحقوق محفوظة.