إن كبار الملوثين، والشركات الناشئة في مجال التكنولوجيا، والحكومات، جميعهم يتحركون بسرعة للتوصل إلى أفضل السبل لإزالة ثاني أكسيد الكربون من الهواء – بالإضافة إلى منعه من الوصول إلى هناك في المقام الأول.
وسوف يكون هناك حاجة إلى “نشر واسع النطاق” لحلولهم إذا كان العالم يريد الحد من الانحباس الحراري إلى 1.5 درجة مئوية فوق مستويات ما قبل الصناعة – وهو الهدف المفضل لاتفاقية باريس لعام 2015 – وفقًا لهيئة علوم المناخ التابعة للأمم المتحدة، وهي الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ.
لكن الجهود المبذولة لخفض انبعاثات ثاني أكسيد الكربون تواجه تساؤلات حول فعالية وتكلفة التقنيات المختلفة المتاحة لالتقاط الكربون.
كيف يعمل؟
مصطلح الكربون يأسر تُستخدم عادةً في التقنيات التي تلتقط ثاني أكسيد الكربون عند نقطة الانبعاث، في حين يمكن أيضًا التقاط غاز الاحتباس الحراري إزالة بعد أن ينتشر في الغلاف الجوي.
من خلال التقاط الكربون، تقوم المصانع الملوثة الكبرى – مثل مصانع الصلب والأسمنت ومصافي النفط ومحطات الطاقة – باحتجاز بعض ثاني أكسيد الكربون الذي تنتجه قبل أن يدخل الغلاف الجوي.
عادة ما تكون المحطات مجهزة بمعدات تعمل على فصل ثاني أكسيد الكربون عن الغازات الأخرى، قبل الاحتراق أو بعده، باستخدام المذيبات الكيميائية وغيرها من الطرق.
يتم ضغط ثاني أكسيد الكربون وتحويله إلى سائل وضخه تحت الأرض، وأحيانًا إلى خزانات النفط والغاز المستنفدة. ويمكن أيضًا استخدام بعضه في التطبيقات – بما في ذلك صناعة البلاستيك أو الخرسانة أو الوقود.
عندما يتعلق الأمر بإزالة ثاني أكسيد الكربون الموجود بالفعل في الهواء، فإن زراعة المزيد من الأشجار على الأرض، أو غابات الأعشاب البحرية في البحر، يستغل العملية الطبيعية التي تحول ثاني أكسيد الكربون إلى كتلة حيوية.
هناك أيضًا عمليات كيميائية ومعدنية قيد التطوير تهدف إلى إزالة ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي لفترة أطول من قدرة المادة النباتية على تخزين الكربون – ومن الناحية المثالية، آلاف السنين.
ومن الأمثلة على ذلك تسخين النفايات الزراعية والغابات في غياب الأكسجين لإنشاء الفحم الحيوي، وهو نوع من الفحم الغني بالكربون يتم دفنه بعد ذلك في الأرض.
وتتضمن تقنية أخرى، تُعرف بالتجوية المعززة، نشر المعادن على الأراضي الزراعية أو في المحيطات، لتسريع امتصاصها الطبيعي لثاني أكسيد الكربون.
ما هي إيجابيات وسلبيات؟
يُنظر إلى احتجاز الكربون على أنه مفيد لأنه يبدو بمثابة حل مباشر لمشكلة ارتفاع تركيز ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي.
ومع ذلك، لا تنجح جميع مشاريع الالتقاط والتخزين والإزالة في حبس ثاني أكسيد الكربون بعيداً عن الغلاف الجوي لفترة كافية لإحداث تأثير ملموس على ارتفاع درجات الحرارة العالمية.
“المشكلة الرئيسية هي أن كل جزيء من ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي له [warming] يقول ويناند ستوفس، أحد قادة السياسات في منظمة مراقبة سوق الكربون غير الربحية: “إننا نعاني من آثار طويلة الأمد تمتد لآلاف وآلاف السنين، ونحن سيئون للغاية في التخطيط لآلاف السنين القادمة”.
إن ثاني أكسيد الكربون الذي يتم ضخه تحت الأرض قد يظل موجوداً هناك لمئات السنين. ولكن الأشجار والنباتات الأخرى لها عمر محدود، وعندما تتحلل، فإنها تعيد الكربون إلى الغلاف الجوي في غضون أشهر أو سنوات. واعتماداً على معدل نمو النباتات الأخرى في مكانها، فإن هذا قد يعني عودة ثاني أكسيد الكربون إلى الغلاف الجوي بسرعة نسبية.
وهناك تكاليف الفرص أيضاً ــ إذ تستهلك تقنيات الالتقاط الطاقة والأموال التي يمكن استخدامها لخفض الانبعاثات عند المصدر، كما هو الحال في النقل والطاقة والمباني.
إن الجدل حول الفوائد والعيوب يكون حاداً بشكل خاص عندما يتم استخدام الكتلة الحيوية لتوليد الكهرباء، مع تطبيق احتجاز الكربون على الانبعاثات الناتجة. ويقول المؤيدون إن الخشب المستخدم هو عادة منتج ثانوي لصناعات أخرى، في حين يقول المنتقدون إن العملية قد تكون مرتبطة بإزالة الغابات بشكل غير مستدام.
هل سينقذ الكوكب؟
يقول العلماء إن درجات الحرارة القياسية التي سجلت خلال العام الماضي تجعل من المرجح بشكل متزايد أن تفشل بعض الأهداف التي التزمت بها البلدان كجزء من اتفاق باريس لعام 2015. وهذا من شأنه أن يخلق الحاجة إلى المزيد من احتجاز ثاني أكسيد الكربون، أو إزالته، كشكل من أشكال الحد من الأضرار.
وتعتبر تقنية احتجاز الكربون ضرورية أيضًا للمساعدة في إزالة الكربون من الصناعات الثقيلة، مثل تلك التي تنتج الأسمنت والحديد والصلب، والتي لا يمكنها بسهولة تقليل انبعاثاتها. لكنها مثيرة للجدل عندما تُستخدم لتبرير استمرار توريد النفط والغاز والفحم.
في مؤتمر المناخ COP28 في ديسمبر 2023، تعهدت حوالي 50 من أكبر منتجي الوقود الأحفوري في العالم بالقضاء على الانبعاثات من عملياتهم الخاصة، والتي ستعتمد جزئيًا على تجهيز المصافي باحتجاز الكربون. لكن لم يوافق أي منهم على الحد بشكل كبير من إنتاج الوقود الأحفوري، والذي يولد استخدامه المزيد من انبعاثات القطاع.
وقد وضعت مجموعة من الجامعات والمنظمات غير الربحية والشركات تحت لواء مشروع “الانبعاثات السلبية” الممول من الاتحاد الأوروبي مجموعة من المبادئ للاستخدام المسؤول لإزالة الكربون. وتشمل هذه المبادئ أن إزالة الكربون يجب أن تستخدم فقط جنبًا إلى جنب مع أهداف طموحة لإزالة الكربون، ويجب أن تؤدي إلى تخزين ثاني أكسيد الكربون لعدة قرون، مع عدم الإضرار بالبيئة.
هل وصلت بعد؟
لقد كان التقاط الكربون وتخزينه الصناعي موجودًا منذ سبعينيات القرن العشرين، عندما بدأت مصانع معالجة الغاز الطبيعي في تكساس في التقاط ثاني أكسيد الكربون لبيعه.
لكن قصة التكنولوجيا منذ ذلك الحين “كانت إلى حد كبير قصة توقعات لم تتحقق”، كما قالت وكالة الطاقة الدولية في عام 2020. “لقد تم الاعتراف بإمكاناتها للتخفيف من تغير المناخ منذ عقود، لكن نشرها كان بطيئًا”.
وقد يتغير هذا بسرعة. وتتوقع وكالة الطاقة الدولية أنه بحلول عام 2030، ستكون هناك قدرة كافية لالتقاط 435 مليون طن وتخزين 615 مليون طن من ثاني أكسيد الكربون سنويًا. ومع ذلك، فإن كلا الرقمين أقل من مليار طن سنويًا من التقاط الكربون وتخزينه والتي تقول وكالة الطاقة الدولية إنها ربما تكون مطلوبة للوصول إلى انبعاثات صفرية صافية في عام 2050.
وهذا لا يشمل مبادرات زراعة الأشجار، والتي تشير التقديرات إلى أنها مسؤولة عن معظم الـ 2 مليار طن من ثاني أكسيد الكربون التي تتم إزالتها حاليًا سنويًا، وفقًا لتقرير أعدته كلية سميث للمشاريع والبيئة في جامعة أكسفورد.
من يستثمر فيه؟
وبحسب تقرير صادر عن شركة ماكينزي في وقت سابق من هذا العام، فإن الاستثمار السنوي في التقاط الكربون واستخدامه وتخزينه قد يصل إلى 175 مليار دولار بحلول عام 2035، معظمها في القطاعات التي يصعب إزالة الكربون منها مثل صناعة الأسمنت والصلب. وتوقع التقرير أن يتركز هذا الاستثمار في جنوب شرق آسيا والصين والهند وأميركا الشمالية.
تعد حكومة الولايات المتحدة من بين الداعمين الأكثر أهمية لإزالة الكربون، حيث عرضت 3.5 مليار دولار في شكل منح للمرافق التي يمكنها التقاط الكربون مباشرة من الهواء، و35 مليون دولار في شكل جوائز للمقترحات الخاصة بمجموعة من تقنيات الإزالة.
يمكن للحكومات أن توفر حوافز للاستثمار في احتجاز الكربون من خلال الاعتمادات الضريبية، وضرائب الكربون، وبرامج الحد الأقصى والتداول، حيث يتعين على الملوثين الصناعيين شراء تصاريح تمنحهم الحق في التلوث.
وهناك حافز آخر يأتي من خلال سوق الكربون الطوعية، حيث يتم تداول أدوات تمثل طنًا من ثاني أكسيد الكربون المحتجز أو المتجنب. ويمكن للملوثين شراء الاعتمادات وتسجيلها في حساباتهم غير المالية للمساعدة في تحقيق أهدافهم المناخية. وعادة ما يدفعون المزيد ــ ما يصل إلى 1608 دولارات للطن في العام الماضي ــ مقابل الوعد باحتجاز ثاني أكسيد الكربون لفترة أطول.