كان كبار علماء المناخ في العالم واضحين بشكل مقلق. فقد قالوا إذا أردنا تجنب أكثر العواقب الكارثية لارتفاع درجة حرارة كوكبنا، يجب أن نخفض انبعاثات غازات الاحتباس الحراري بشكل جذري وأن نحسن إخراج ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي. حتى إذا ازداد عدد الألواح الشمسية وتوربينات الرياح، فإن الوصول إلى «صافي انبعاثات صفرية» سيتطلب احتجاز كميات كبيرة من الانبعاثات من الأنشطة التي يصعب إزالة الكربون منها، مثل صناعة الأسمنت. وسيتطلب خفض درجات الحرارة أيضاً شفط كميات هائلة من الكربون من الهواء.واليوم، فإن المشاريع المكرسة لإنجاز هذه المهام تافهة للغاية، بحيث لا تقترب من تحقيق هذه الأهداف. تقود الولايات المتحدة الآن دفعة عالمية لتغيير ذلك. فما مقدار الزيادة المطلوبة في الكربون الذي يتم احتجازه؟ وفقاً لتقييم جهود إزالة الكربون على مستوى العالم الذي نُشر في يناير، تتم حالياً إزالة حوالي 2 مليار طن متري من ثاني أكسيد الكربون سنوياً. يتم تحقيق الغالبية العظمى من ذلك من خلال إدارة الأراضي – وبشكل أساسي زراعة الأشجار.وقد خلص الباحثون الذين أعدوا التقرير، بقيادة كلية سميث للمؤسسات والبيئة بجامعة أكسفورد، إلى أن تجنب ارتفاع درجات الحرارة بواقع 2 درجة مئوية فوق مستويات منتصف القرن 19 بحلول عام 2050 سيتطلب زيادة هائلة في هذا الجهد. وقالوا إنه سيتعين إزالة ضعف كمية الكربون سنوياً بحلول ذلك العام باستخدام الأشجار والتربة، وسيتعين امتصاص الكربون بوتيرة تقترب من 1300 مرة باستخدام تقنيات جديدة.لماذا لا تؤدي زراعة عدد هائل من الأشجار إلى تحقيق مزيد من التقدم؟ فكرة زراعة المزيد من الأشجار لسحب الكربون من الهواء من خلال عملية التمثيل الضوئي تستهوي كثيرين. لكن هناك حد لهذا الحل.قدر الباحثون في عام 2017 أن إعادة التحريج وغيرها من «حلول المناخ الطبيعي» يمكن أن تنتج 37% من التخفيضات المطلوبة بحلول عام 2030 لوضع العالم على المسار الصحيح لتحقيق أهداف اتفاقية باريس لعام 2015. لكن من المرجح أن يتطلب هذا القدر الكبير من زراعة الأشجار أرضاً عالية الجودة تبلغ مساحتها ثلاثة أضعاف مساحة الهند. وفي غضون ذلك، سيزيد الاحتباس الحراري من صعوبة حماية الغابات التي لدينا بالفعل، في الأمازون وأماكن أخرى. إذ تؤدي درجات الحرارة المرتفعة إلى تجفيف الغطاء النباتي، مما يجعله قابلاً للاحتراق.ومن بين البلدان التي تضررت مؤخراً من حرائق الغابات اليونان والبرتغال وكندا والولايات المتحدة. فقد تضاعف عدد الحرائق ومساحة الغابات المحترقة في غرب الولايات المتحدة بين الثمانينيات و2010. علاوة على ذلك، تحتاج الأشجار إلى عقود لبدء سحب ثاني أكسيد الكربون بالجدول الزمني المطلوب الذي لا يضطر فيه العالم إلى التخلص من الانبعاثات. ما هي الخيارات الرئيسية؟ هناك طريقتان رئيسيتان، تعرفان باسم احتجاز الكربون وتخزينه (CCS)، والتقاط الهواء المباشر (أو التقاط الكربون من الهواء مباشرة) (DAC). حظي الالتقاط والتخزين بمعظم الاهتمام حتى الآن، ويرجع ذلك إلى حد كبير إلى أنه تم الترويج له من قبل صناعة الوقود الأحفوري باعتباره الشيء الذي سيحل مشاكل انبعاثاتها.إذا كنت تتذكر سماع عبارة «الفحم النظيف»، فمن المحتمل أنها إشارة إلى مصنع لاحتجاز وتخزين ثاني أكسيد الكربون. كيف تعمل تقنية احتجاز الكربون وتخزينه؟ فكر في مكنسة كهربائية موضوعة فوق مدخنة.تنطوي تقنية احتجاز وتخزين ثاني أكسيد الكربون على تجميع ثاني أكسيد الكربون أثناء انبعاثه من مصدر كبير للتلوث – عن طريق حرق الوقود الأحفوري للمولدات لتوليد الكهرباء أو بوساطة المصانع أو المنشآت الصناعية الأخرى – ثم إرساله للاستخدام في مكان آخر أو للتخزين في أعماق الأرض. يعود تاريخ هذه التقنية إلى سبعينيات القرن الماضي، عندما أدركت شركات النفط في الولايات المتحدة أن دفع ثاني أكسيد الكربون إلى آبار النفط المتقادمة سيسمح لها باستخراج القليل من النفط الإضافي. واكتشفت الشركات أن الكربون ظل محاصراً في الصخور المحيطة.وفي التسعينيات، عندما أصبح المناخ مصدر قلق عام، بدأت شركة النفط النرويجية العملاقة «إكوينور إيه إس إيه» Equinor ASA في إخفاء ثاني أكسيد الكربون في الخزانات المالحة حتى تتمكن من تجنب دفع ضريبة الكربون. ومنذ ذلك الحين، تم تناول عملية احتجاز ثاني أكسيد الكربون وتخزينه كطريقة للحد من الأضرار التي يسببها الوقود الأحفوري دون الحاجة إلى التخلي عنه. ما هو التحدي الذي تواجهه تقنية احتجاز الكربون وتخزينه؟ التكلفة. منذ عام 2010، تم تعليق عشرات المشاريع لأن التقنية كانت باهظة التكلفة. وبعد ما يقرب من 50 عاماً من الاستخدام التجاري، لا يوجد سوى حوالي 40 منشأة كبيرة الحجم لديها تقنية احتجاز وتخزين ثاني أكسيد الكربون، والتي تلتقط بشكل إجمالي ما يقرب من 45 مليون طن من الكربون سنوياً، أو حوالي 0.1% من الانبعاثات العالمية. يعارض العديد من نشطاء المناخ أيضا تقنية احتجاز وتخزين ثاني أكسيد الكربون، إذ يقولون إن شركات الطاقة تستخدم فكرة احتجاز وتخزين الكربون لإبطاء الانتقال إلى اقتصاد الطاقة المتجددة بالكامل.ما هو الحال بالنسبة لاحتجاز وتخزين ثاني أكسيد الكربون؟نظراً لأن بعض الصناعات المهمة مثل إنتاج الصلب والأسمنت تعتمد على العمليات الكيميائية القائمة على الكربون أو درجات الحرارة التي يصعب الوصول إليها إلا عن طريق حرق الكربون، فقد توصل علماء المناخ والعديد من الحكومات والشركات والمستثمرين إلى افتراض أن احتجاز ثاني أكسيد الكربون وتخزينه سيكون جزءاً لا مفر منه من الوصول إلى هدف صافي انبعاثات صفرية. ما هو التقاط الهواء المباشر؟ إذا كانت فكرة تقنية احتجاز وتخزين ثاني أكسيد الكربون CCS عبارة عن مكنسة كهربائية على مدخنة، فإن عملية التقاط الكربون من الهواء المباشر تشبه وضع مكنسة كهربائية في الهواء الطلق. يعد تنظيف الكربون بهذه الطريقة مهمة أصعب بكثير: في حين أن ما يقرب من خُمس الغاز المتصاعد من مداخن محطة حرق الفحم هو ثاني أكسيد الكربون، فإن الغلاف الجوي يتكون من حوالي 0.04% كربوناً.تعمل المعامل البحثية والشركات الناشئة على تطوير طرق التقاط الكربون من الهواء المباشر DAC المتنافسة باستخدام مجموعة متنوعة من التفاعلات الكيميائية. (إحدى الخصائص البارزة للكربون هي السهولة التي يرتبط بها بمواد أخرى). في بعض الحالات، يتم إعادة تدوير المنتج للأغراض التجارية في منتجات مثل المواد الكيميائية الصناعية أو البلاستيك. في حالات أخرى يتم تخزينه بشكل دائم تحت الأرض، كما هو الحال مع احتجاز وتخزين ثاني أكسيد الكربون. – ما هي التحديات التي تواجه التقاط الكربون من الهواء المباشر؟ لا تزال الصناعة في بدايتها.وهناك أقل من عشرين مصنعاً تعمل على نطاق صغير. أكبرها، في آيسلندا، يلتقط حوالي 4000 طن من الكربون سنوياً من الهواء ويخزنه جيولوجيا. هذا الكم يساوي فقط الانبعاثات السنوية لـ 250 مواطناً أميركياً في المتوسط. لذا فإن عملية التقاط الكربون من الهواء المباشر هي عملية مكلفة للغاية. – ما الذي تفعله الولايات المتحدة لتعزيز احتجاز الكربون؟ قانون خفض التضخم الأميركي لعام 2022، الذي يهدف إلى حد كبير إلى تعزيز إنتاج الطاقة النظيفة محلياً، زاد الإعفاء الضريبي لمشروعات احتجاز الكربون وتخزينه من 50 دولاراً إلى 85 دولاراً لكل طن من الكربون. ويأمل أن يؤدي هذا المستوى إلى بناء مرافق احتجاز في صناعات مثل الطاقة والأسمنت والصلب والبتروكيماويات.والآن أصبحت تقنية احتجاز وتخزين الكربون «في وضع يمكنها من لعب دور مهم في إزالة الكربون من الاقتصاد الأميركي». ورفع نفس التشريع الإعفاءات الضريبية لشركة التقاط الكربون من الهواء المباشر من 50 – 180 دولاراً للطن. ويتضمن قانون البنية التحتية الذي تم سنه في عام 2021 تقديم 3.5 مليار دولار لدعم مشاريع التقاط الهواء المباشر. وفي أوائل أغسطس، أعلنت وزارة الطاقة أنها اختارت مشروعين للشريحة الأولى من التمويل، تصل إلى 1.2 مليار دولار. بمجرد التشغيل، من المتوقع أن تزيل المشاريع، المخطط إقامتها في ولايتي تكساس ولويزيانا، أكثر من مليوني طن متري من ثاني أكسيد الكربون سنوياً من الغلاف الجوي، وهو ما يعادل إخراج ما يقرب من نصف مليون سيارة تعمل بالوقود التقليدي عن الطريق، كما قالت وزيرة الطاقة جنيفر جرانهولم. – ماذا يفعل الآخرون؟ في أواخر 2021، حدد الاتحاد الأوروبي هدفاً لإزالة 5 ملايين طن من الكربون من الغلاف الجوي سنوياً بحلول عام 2030. وكان داعماً مبكراً لشركة «كليمووركس» السويسرية الناشئة، التي بنت مصنع أيسلندا. – بالإضافة إلى دعم مشاريع التقاط الكربون وتخزينه، تنفق حكومة المملكة المتحدة 100 مليون جنيه إسترليني (135 مليون دولار) لدعم تقنيات المرحلة المبكرة من التقاط الهواء المباشر. – هل هناك طرق أخرى لالتقاط الكربون؟ نعم، على الرغم من أن أياً منها لم يثبت حتى الآن أنه أكثر عملية من احتجاز الكربون وتخزينه، أو التقاط الهواء المباشر، وبعضها يأتي بمخاطر أكبر أو مجهولة.من بين هذه الطرق استخدام الطاقة الحيوية مع احتجاز الكربون وتخزينه، وعزل الكربون في التربة، وتحسين العوامل الجوية، وتخصيب المحيطات (يمكن أن يؤدي إضافة الحديد إلى مياه المحيطات إلى تعزيز نمو النباتات التي يمكنها امتصاص الكربون وتخزينه في قاع البحر).
