في أثناء بحثه عن فوائد التخفيف من تغير المناخ بالجمع بين صناعة اللب والورق مع CCS، تمكن Kenneth Möllersten من إدراك أن الجمع بين الطاقة الحيوية واحتجاز وتخزين الكربون يعد في الواقع تكنولوجيا انبعاثات سلبية جديدة أطلق عليها اسم BECCS.
فما هذه التقنية؟ وكيف ستتمكن من إنقاذ كوكبنا؟
قد يهمك أيضًا ماذا تعرف عن ظاهرة القبة الحرارية؟
لماذا نحتاج إلى حلول سالبة الكربون؟
إن تحقيق الأهداف المناخية الصعبة المنصوص عليها في اتفاقية باريس يتطلب أكثر من مجرد خفض الانبعاثات، وذلك لأن جميع الصناعات أو القطاعات في المجتمع لن تتمكن من تحقيق صافي انبعاثات صفر بحلول عام 2050.
ومن أجل ذلك وللحفاظ على ارتفاع درجة الحرارة العالمية بما لا يزيد على 1.5 درجة، قالت الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ إنه يجب علينا إزالة ثاني أكسيد الكربون استباقيًّا من الغلاف الجوي.
قد يهمك أيضًا معلومات لم تعرفها من قبل عن الغلاف المائي والغلاف الجوي والكرة الأرضية
ما تقنية BECCS ومتى يمكن استخدامها؟
تقنية الطاقة الحيوية الناتجة عن احتجاز ثنائي أكسيد الكربون وتخزينه (bioenergy with carbon capture and storage) أو ما يعرف بـ(BECCS) أو (BioCCS) هي وسيلة من وسائل احتجاز ثاني أكسيد الكربون وتخزينه، واعتُمدت في العمليات الصناعية.
إذ تُحول الكتلة الحيوية إلى طاقة أو وقود أو مواد تحتوي على ثاني أكسيد الكربون بصفته منتجًا نهائيًّا.
ما مراحل العملية؟
تنقسم مسارات العملية إلى 5 خطوات:
(1) إنتاج الكتلة الحيوية.
(2) نقل الكتلة الحيوية.
(3) تحويل الكتلة الحيوية.
(4) احتجاز الكربون.
(5) تخزين الكربون
كيف تزيل BECCS ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي إذن؟
عند حرق الكتلة الحيوية، ينتج ثاني أكسيد الكربون، ولكن هذا لا يضيفه من جديد إلى الغلاف الجوي، وذلك لأن النباتات والأشجار تزيل ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي عن طريق عملية التمثيل الضوئي في أثناء نموها.
ولذلك، عندما انتهاء عملية حرق النبات أو الشجرة، فإنها لا تطلق مزيدًا من CO2، وبالنهاية لا يزيد تركيزه في الغلاف الجوي.
قد يهمك أيضًا مناخ كوكب الأرض بين كرة الجليد والنار
هل العالم مستعد لتبني التكنولوجيا القائمة على تخزين ثاني أكسيد الكربون تحت الأرض؟
نعم ولا، حسب تقرير من SINTEF فيوجد عاملان يعنيان أن هذه التكنولوجيا لم تُعتمد على نطاق واسع بعد: الأول هو الكلفة، فكما هو الحال مع جميع التقنيات الجديدة، يجب تسعيرها بطريقة تمكنها من الحصول على مكان قابل للوجود في السوق.
مثلًا إن احتجاز ثاني أكسيد الكربون من توليد الكهرباء أو العمليات الصناعية يكلف كثيرًا، والعامل الآخر هو الخوف البشري، أي ما يسميه الخبراء "الافتقار" إلى القبول العام، وهو إلى حد بعيد مسألة علم النفس الجماعي نتيجة نقص المعرفة.
لكن هل نعلم أن تخزين ثاني أكسيد الكربون في الأرض آمن تمامًا؟
لم يخزن أحد ثاني أكسيد الكربون في الأرض سابقًا، لذلك لا يمكننا أن نكون متحقِّقين بنسبة 100 في المئة من أنه آمن تمامًا، ولكن الغاز الطبيعي خزن بأمان لملايين السنين، لذلك لا يوجد شك في أن هذا المفهوم آمن تمامًا.
ومن الناحية الفنية، في حين بالتأكيد توجد مخاطر تنطوي عليها العملية كما هو الحال في جميع العمليات الصناعية، فإن الجيوفيزيائيين والمهندسين سيكونون قادرين على إدارة هذه المخاطر حتمًا.
قد يهمك أيضًا الدوافع البشرية والطبيعية لتغير المناخ
هل BECCS مستدامة؟
تستفيد التقنية من القدرة الفطرية للأشجار والأعشاب والنباتات الأخرى على امتصاص ثاني أكسيد الكربون الموجود في الغلاف الجوي لإجراء عملية التمثيل الضوئي، ينبعث ثاني أكسيد الكربون في النهاية مرة أخرى إلى الغلاف الجوي طبيعيًّا مع تحلل النبات.
وعند معالجة الغطاء النباتي في منشأة BECCS، تحتجز انبعاثات ثاني أكسيد الكربون وتمنع من العودة إلى البيئة، والنتيجة ستكون انخفاضًا سالبًا صافيًا في ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي.
تتضمن مشروعات BECCS 5 فئات رئيسة من المواد الأولية:
· الخشب: إما من الأشجار الكاملة التي تحصد خصيصًا للطاقة الحيوية أو من نفايات الأخشاب الصناعية والمناشر.
· محاصيل الطاقة: المحاصيل المزروعة خصيصًا لتوفير الطاقة والمخلفات الزراعية: بما في ذلك المخلفات المتبقية في الحقل بعد حصاد المحصول مثل السيقان أو القش أو الأوراق.
· النفايات العضوية الأخرى: بما في ذلك الجزء العضوي لسماد الماشية والشحم وزيت الطهي المستخدم.
قد يهمك أيضًا الأشجار تصنع الماء.. الغابات ودورها في إنتاج الماء
بعض الحلول الأخرى القائمة على الطبيعة
إلى جانب BECCS تشمل بعض الخيارات الطبيعية لإزالة الغازات الدفيئة من الأرض، التشجير(afforestation) أو إعادة التشجير(reforestation)، وترميم الأراضي الرطبة (wetland restoration) وعزل الكربون في التربة (soil carbon sequestration) والفحم الحيوي (biochar)، والتجوية الأرضية المعززة (terrestrial enhanced weathering) وإذابة المعادن لإزالة ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي.
ما الفرق بين CCS وBio-CCS وDAC؟
يوجد كثير من المناقشات بشأن كيفية التخفيف من تغير المناخ والوسائل التي يجب استخدامها لتقليل كمية ثاني أكسيد الكربون المنبعثة في الغلاف الجوي، إحدى الوسائل التي يذكرونها باستمرار هي CCS، في المناقشات نفسها، غالبًا ما يذكرون BECCS وDAC.
إذن، ما الفرق بين وسائل احتجاز الكربون الثلاثة؟
باختصار، احتجاز ثاني أكسيد الكربون وتخزينه (Carbon capture and storage)هو عملية منع ثاني أكسيد الكربون المنبعث من محطة توليد الكهرباء أو الطاقة من دخول الغلاف الجوي.
إذا استخدمت العملية نفسها كما في CCS وتطبيقها مباشرة على الغلاف الجوي، هذا ما يسمى التقاط الهواء المباشر(Direct Air Capture).
بالمقابل BECCS هي طريقة غير مباشرة لالتقاط ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي، يطبق بالضبط التكنولوجيا نفسها التي يستخدمها CCS مع الاختلاف الوحيد في استخدام المواد الأولية ووسائل حرقها.
قد يهمك أيضًا التغيرات المناخية وتأثيرها الإيجابي على الصحراء
كيف ينظر إلى BECCS الآن على أنها المنقذة للكوكب؟
إن جميع أنظمة مصادر الطاقة المتجددة كالطاقة الشمسية وطاقة الرياح والطاقة الحرارية الأرضية وغيرها تضمن انبعاثات أحفورية معينة في جزء ما من سلسلة الإنتاج، فعلى سبيل المثال حتى تصميم وتركيب توربينات الرياح ينطوي على كميات صغيرة من انبعاثات الكربون.
وأيضًا، على عكس الأنواع الأخرى من مصارف الكربون مثل المحيطات والغابات، لا يتأثر التخزين الجيولوجي لـBECCS بزيادات درجات الحرارة أو الأمطار أو التغيرات الأخرى التي قد تعرض تلك الوسائل الأخرى من عزل الكربون للخطر.
علاوة على ذلك، وعلى الرغم من أنها لم تثبت بعد على نطاق تجاري، فإن التقنية ضُمنت مؤخرًا من قبل علماء المناخ في غالبية المسارات النموذجية لتجنب الحد المتفق عليه دوليًّا، المتمثل في البقاء أقل بكثير من درجتين من ظاهرة الاحتباس الحراري.
لذلك، تستمر سياسات الدول الصناعية الكبرى في دعم تطوير استخداماتها للوصول إلى أهدافها المناخية.
قد يهمك أيضًا تنبؤات الذكاء الاصطناعي بالعواصف وتغيرات المناخ
هل تشتمل التقنية على سلبيات؟
بالتأكيد، وتكمن المشكلة في أن BECCS ليست فعالة للغاية في معظم التطبيقات، وتتطلب مساحات هائلة من الأراضي لزراعة النباتات اللازمة لتزويد الكوكب بالطاقة، وهو ما قد يؤدي على الأرجح إلى رفع أسعار المواد الغذائية ونقص عالمي في الغذاء والمياه.
إن تقنية BECCS قد تكون واحدة من الفرص القليلة الفعالة المتاحة للتخفيف من آثار تغير المناخ الناتج عن النشاط البشري.
وسوف تمثل هذه الإستراتيجية أهمية خاصة، إذا أصبح تغير المناخ أسوأ من المتوقع، أو إذا ثبت أن تحقيق خفض الانبعاثات في أجزاء أخرى من الاقتصاد أمر بالغ الصعوبة.
يجب عليك تسجيل الدخول أولاً لإضافة تعليق.