شعار زيفيرنت

إزالة ثاني أكسيد الكربون (CDR) والتقاط الكربون وتخزينه (CCS): أساس

التاريخ:

إذا كنت تواكب اتجاه صافي الصفر ، فمن المحتمل أنك سمعت المصطلحات إزالة ثاني أكسيد الكربون (CDR) و احتجاز الكربون وتخزينه (CCS) ألقيت من قبل.

كلاهما أداتان مهمتان في الكفاح المستمر ضد تغير المناخ. ما قد لا تعرفه ، مع ذلك ، هو أنهم يشيرون في الواقع إلى عمليتين مختلفتين.

بشكل عام ، يشير CDR إلى العمليات والتقنيات التي إزالة ثاني أكسيد الكربون من الجو. بعض الأمثلة على ذلك تشمل التشجير وإعادة التحريج.

من ناحية أخرى ، تميز تقنية CCS نفسها عن CDR بمصطلح "أسر". هذا يشير إلى الحقيقة CCS طرق التقاط ثاني أكسيد الكربون بشكل عام2 من نقاط انبعاث محددة ، تُعرف أيضًا باسم "مصادر نقطة". أحد الأمثلة على احتجاز ثاني أكسيد الكربون وتخزينه هو التقاط ثاني أكسيد الكربون المنبعث من مصنع صناعي معين.

مع ذلك ، فإن CDR و CCS وجهان لعملة واحدة - إنهما يختلفان ببساطة في المكان الذي يزيلان فيه ثاني أكسيد الكربون2 من. لكلتا العمليتين ، الهدف النهائي هو نفسه: إزالة ثاني أكسيد الكربون الذي كان سينتهي به الأمر في البيئة ، والتخلص منه عن طريق تخزينه أو استخدامه.

أنواع مختلفة من CDR و CCS

من المتوقع أن يتوسع كل من مجلس الإنماء والإعمار وتخزين الكربون بشكل كبير من حيث هم الآن في وكالة الطاقة الدولية صافي الانبعاثات الصفرية بحلول عام 2050 السيناريو. 

يوجد بالفعل عدد من الخيارات المختلفة لكليهما. وسنستعرض بعض أهمها بالتفصيل أدناه.

بالنسبة إلى مجلس الإنماء والإعمار ، فإن أحد أكثر أنواع المشاريع شيوعًا هو زراعة الأشجار ، والتي تندرج إما تحت التحريج (زراعة الأشجار حيث لم تكن هناك أشجار من قبل) أو إعادة التحريج (زراعة الأشجار في الأماكن التي كانت توجد بها الأشجار).

تخزن الأشجار وأنواع النباتات الأخرى الكربون من خلال عملية التمثيل الضوئي أثناء نموها ، مما يجعلها أحواض كربون طبيعية رائعة.

العديد من مشاريع التشجير هذه مؤهلة بموجب إطار عمل REDD + لاتفاقية الأمم المتحدة الإطارية بشأن تغير المناخ. إذا لم تسمع الاختصار من قبل ، REDD + تعني "الحد من الانبعاثات الناتجة عن إزالة الغابات وتدهورها في البلدان النامية". تشتمل العلامة "+" على الأنشطة التي لا تنطوي بشكل مباشر على زراعة الأشجار مثل إدارة الغابات.

على نفس المنوال ، تهدف بعض المشاريع أيضًا إلى تخزين الكربون في التربة من خلال ممارسات زراعية خاصة ، أو في أنواع معينة من النظم البيئية التي تعمل كأحواض كربون ممتازة. تعتبر الأراضي الرطبة الساحلية والمستنقعات الخثية أمثلة على مثل هذه النظم البيئية الملائمة بشكل خاص لعزل الكربون. على هذا النحو ، فإن الحفاظ على هذه الأنواع من النظم البيئية واستعادتها يخدم أيضًا كطريقة من طرق CDR.

فرع آخر من هذا النوع من CDR هو الكربون الأزرق المشاريع ، سميت كذلك لكيفية تركيزها على النظم البيئية القائمة على المحيطات. يُعتقد أن المناطق الأحيائية الساحلية مثل مستنقعات المد والجزر وأشجار المانغروف أكثر فعالية في إزالة الكربون عند مقارنتها بغابة ذات حجم مماثل على الأرض.

النظام البيئي للكربون الأزرق

النظام البيئي للكربون الأزرق

ومع ذلك ، فإن النظم البيئية للكربون الأزرق ليست مفهومة جيدًا مثل الأنظمة التقليدية القائمة على الأرض. لكن هذا مجال مثير للإعجاب يحتوي على الكثير من الأبحاث الجارية.

يُعرف تخزين الكربون بالطرق المذكورة أعلاه بشكل جماعي باسم "العزل البيولوجي" ، حيث يتم تخزين الكربون في النظم البيئية الطبيعية.

عزل الكربون الجيولوجي

على الجانب الآخر من العزل البيولوجي ، لدينا "عزل جيولوجي" ، حيث يتم تخزين الكربون في تكوينات صخرية عميقة. يشبه إلى حد كبير كيفية العثور على رواسب النفط والغاز عادة في أعماق الأرض محصورة بين طبقات من الصخور غير المنفذة ، يمكن تخزين الكربون بنفس الطريقة.

أنواع CDR التي تسمح بالعزل الجيولوجي تشمل الحلول القائمة على التكنولوجيا مثل التقاط الهواء المباشر (DAC) والطاقة الحيوية مع احتجاز الكربون وتخزينه (BECCS).

تقنيات إزالة الكربون صافي الصفر

تقنيات إزالة الكربون صافي الصفر

تتضمن DAC إزالة ثاني أكسيد الكربون مباشرة2 من الجو. تتضمن BECCS التقاط انبعاثات الكربون من المصادر البيولوجية مثل الإيثانول الحيوي أو إنتاج اللب والورق. كلاهما مهم لتحقيق سيناريو 1.5C للهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ كما هو موضح أعلاه. 

تكنولوجيا Climeworks DAC
مثال على عملية DAC بواسطة Climeworks

بينما يتضمن BECCS تقنيًا إزالة الكربون من مصدر نقطي ولديه CCS في اسمه ، فإنه يطمس الخط الفاصل بين CDR و CCS. تمتص الكتلة الحيوية المستخدمة في عمليات BECCS ثاني أكسيد الكربون2 من الغلاف الجوي أثناء نموها. في الواقع ، يزيل BECCS تقنيًا الكربون من الغلاف الجوي كنتيجة صافية.

على سبيل المثال ، تؤدي عملية تخمير الذرة لتحويلها إلى إيثانول حيوي إلى إطلاق ثاني أكسيد الكربون كمنتج ثانوي. ومع ذلك ، تمتص هذه الذرة أيضًا ثاني أكسيد الكربون2 من الغلاف الجوي أثناء نموه.

نتيجة لذلك ، أي CO2 تم التقاطه من عملية التخمير تمت إزالته فعليًا من الغلاف الجوي.

فيما يتعلق بموضوع CCS وصافي الصفر ، تكون التقنيات المعنية أكثر وضوحًا من تقنيات CDR.

كما ذكرنا سابقًا ، غالبًا ما يتم تنفيذ CCS على مصادر نقطية حيث يكون من الأسهل والأكثر فعالية من حيث التكلفة القيام به. تعد المنشآت الصناعية الكبيرة ومحطات الطاقة القائمة على الوقود الأحفوري وغيرها من المرافق ذات انبعاثات الكربون الكبيرة أهدافًا قابلة للتطبيق لاحتجاز وتخزين ثاني أكسيد الكربون.

تختلف أنواع تقنيات CCS المختلفة تمامًا كيف يلتقطون الكربون من تيارات الانبعاثات. ومن الأمثلة على ذلك الامتصاص من خلال أجهزة تنقية غاز ثاني أكسيد الكربون ، والاحتراق الحلقي الكيميائي ، واحتراق الوقود بالأكسجين ، على سبيل المثال لا الحصر.

دور مجلس الإنماء والإعمار و CCS في الدفع نحو صافي الصفر

على الرغم من أن العالم يواصل السير على طريقه إلى صافي الصفر ، فإن الانتقال سيستغرق وقتًا - عقودًا منه.

في غضون ذلك ، سيستمر وجود الكثير من العمليات الأساسية المستمرة في جميع أنحاء العالم والتي يصعب تحقيق صافي صفر بالتكنولوجيا الحالية. صناعة الصلب وتصنيع الأسمنت هما مثالان على العمليات الصناعية التي يصعب القضاء تمامًا على انبعاثات الكربون منها.

بالنسبة لهذه الصناعات ، سوف يعمل احتجاز الكربون وتخزينه كحل مثالي للتخفيف.

علاوة على ذلك ، سيساعد CDR على تقليل الكربون سواء الموجود بالفعل في الغلاف الجوي ، أو المنبعث بالفعل من مصادر يصعب التقاط الانبعاثات منها.

يعد كل من مجلس الإنماء والإعمار وتخزين ثاني أكسيد الكربون جزءًا أساسيًا من جهودنا للتخفيف من تغير المناخ. لكن لا يمكنهم استبدال صافي الانتقال بالكامل.

التحليل الجيولوجي قدر أن العالم يحتوي على كمية هائلة من ثاني أكسيد الكربون2 سعة التخزين من خلال العزل الجيولوجي. ومع ذلك ، ليست كل هذه السعة متوفرة في مواقع يسهل الوصول إليها ، أو حتى أنها فعالة من حيث التكلفة بما يكفي للاستخدام.

وحقيقة وجود صناعات يصعب فيها القضاء تمامًا على انبعاثات الكربون ، كما تمت مناقشته سابقًا ، تعني أنه من المهم للغاية إزالة المصادر الأخرى لثاني أكسيد الكربون حيثما أمكن ذلك.

ومع ذلك ، سيلعب كل من مجلس الإنماء والإعمار وتخزين ثاني أكسيد الكربون دورًا رئيسيًا على مستوى العالم حيث نستمر في مسار صافي الصفر لعام 2050. نتوقع أن نرى تركيزًا متزايدًا على كليهما في السنوات القادمة مع تقدم مكافحة تغير المناخ.

بقعة_صورة

أحدث المعلومات الاستخباراتية

بقعة_صورة