التقاط وتخزين الانبعاثات الكربونية (ثاني أكسيد الكربون)
1-مقدمة:
احتجاز الكربون وتخزينه هي تقنية تقوم باحتجاز انبعاثات ثاني أُكسيد الكربون من العمليات الصناعية وعمليات توليد الطاقة والمصادر الأخرى، وتخزينها في تكوينات جيولوجية تحت الأرض أو غيرها من مواقع التخزين الآمنة. يعد احتجاز الكربون وتخزينه أداة مهمة في مكافحة تغير المناخ، لأنه يمكن أن يساعد في تقليل انبعاثات الغازات الدفيئة والتخفيف من آثار ظاهرة الاحتباس الحراري.
2- أهمية إلتقاط وتخزين إنبعاثات ثاني أكسيد الكربون:
●يقلل من انبعاثات الغازات الدفيئة: يمكن أن يلتقط احتجاز الكربون وتخزينه ما يصل إلى تسعون بالمائة من انبعاثات ثاني أُكسيد الكربون الناتجة عن العمليات الصناعية وتوليد الطاقة، مما يقلل من تأثيرها على البيئة.
●يُتيح تقليل أضرار استخدام الوقود الأُحفُوري: يمكن أن يُساعد احتجاز الكربون وتخزينه في تقليل التأثير البيئي للوقود الأحفوري من خلال احتجاز انبعاثاته وتخزينها بشكل آمن.
●يدعم التحول إلى اقتصاد منخفض الكربون: يمكن أن يُساعد احتجاز الكربون وتخزينه الصناعات والبلدان على تحقيق أهداف خفض الانبعاثات والانتقال إلى مستقبل أكثر استدامة.
3- تكنولوجيا إلتقاط وتخزين إنبعاثات ثاني أكسيد الكربون:
ا- التقاط ما بعد الاحتراق:
●يعد احتجاز ما بعد الاحتراق أكثر تقنيات احتجاز الكربون استخدامًا على نطاق واسع ويستخدم حاليًا في العديد من المشاريع التجارية. تتضمن هذه التقنية احتجاز ثاني أُكسيد الكربون من غاز المداخن في محطات توليد الطاقة أو العمليات الصناعية بعد احتراق الوقود.
●يعد احتجاز ما بعد الاحتراق أكثر تقنيات احتجاز الكربون استخدامًا على نطاق واسع ويستخدم حاليًا في العديد من المشاريع التجارية. تتضمن هذه التقنية احتجاز ثاني أُكسيد الكربون من غاز المداخن في محطات توليد الطاقة أو العمليات الصناعية بعد احتراق الوقود.
ب- التقاط ما قبل الاحتراق:
●يتضمن احتجاز ما قبل الاحتراق احتجاز ثاني أكسيد الكربون قبل حرق الوقود. ويتم ذلك عادةً عن طريق تحويل الوقود إلى غاز، مثل الهيدروجين، ثم إزالة ثاني أُكسيد الكربون من تيار الغاز. تُستخدم هذه التقنية بشكل شائع في محطات توليد الطاقة ذات الدورة المركبة المتكاملة integrated gasification combined cycle.
●الطريقة الأكثر شيوعًا للاحتجاز قبل الاحتراق هي استخدام تفاعل التحول، الذي يحول أول أكسيد الكربون في تيار الغاز إلى ثاني أُكسيد الكربون والهيدروجين. ويمكن بعد ذلك فصل ثاني أُكسيد الكربون والتقاطه. وتشمل الطرق الأخرى الامتزاز المتأرجح بالضغط وفصل الغشاء.
ج- الإحتراق الأُكسجيني للوقود:
●يتضمن الإحتراق الأُكسجيني للوقود حرق الوقود في جو من الأُكسجين النقي بدلاً من الهواء. وينتج عن ذلك غاز المداخن الذي يتكون في الغالب من ثاني أُكسيد الكربون وبخار الماء، والذي يمكن فصله بسهولة و احتجازه. تُستخدم هذه التقنية حاليًا في بعض محطات الطاقة و بعض العمليات الصناعية.
4- طرق تخزين إلتقاط وتخزين إنبعاثات ثاني أكسيد الكربون:
ا- التخزين الجيولوجي:
●يتم حقن ثاني أُكسيد الكربون في التكوينات الجيولوجية مثل مكامن النفط والغاز المستنفد، والتكوينات المالحة، وطبقات الفحم العميقة، حيث يتم تخزينه بشكل دائم. لا تزال هذه التكنولوجيا في المرحلة التجريبية وتتطلب المزيد من البحث.
ب- التخزين في المحيط:
●يتم حقن ثاني أُكسيد الكربون في أعماق المحيطات، حيث يذوب ويتم تخزينه على شكل ثاني أُكسيد الكربون المُذاب وحمض الكربونيك. هذه التكنولوجيا أيضاَ لا تزال في المرحلة التجريبية وتتطلب المزيد من البحث.
ج- الكَربنة المَعدَنية:
●يتفاعل ثاني أُكسيد الكربون مع المعادن الموجودة بشكل طبيعي مثل سيليكات المغنيسيوم والكالسيوم لتكوين كربونات مستقرة يُمكن تخزينها بشكل دائم.
5- اللوائح والسياسات:
ا- تسعير الكربون:
●تسعير الكربون هو أداة سياسية تحدد سعرًا لانبعاثات الكربون لتشجيع الحد من انبعاثات الغازات الدفيئة. ويمكن أن يتخذ شكل ضريبة على كمية الكربون المُنبعث من العمليات الصناعية.
ب- مقايضة الانبعاثات:
●تسمح أنظمة تداول الانبعاثات للشركات بشراء وبيع بدلات الانبعاثات، مما يشجع على خفض الانبعاثات بأكثر الطرق فعالية من حيث التكلفة. يعد نظام تداول الانبعاثات التابع للاتحاد الأوروبي أحد الأمثلة على نظام تداول الانبعاثات.
ج- معايير الطاقة المتجددة:
●تتطلب معايير الطاقة المتجددة توليد نسبة مُعينة من الكهرباء من مصادر متجددة، مثل طاقة الرياح والطاقة الشمسية. ويمكن لهذه المعايير أن تساعد في تقليل انبعاثات الكربون وتعزيز تطوير تكنولوجيات الطاقة المتجددة.
6- إلتقاط وتخزين إنبعاثات ثاني أكسيد الكربون مقابل الحلول الأخرى:
ا- احتجاز الكربون وتخزينه مقابل تعويض الكربون:
●يتضمن تعويض الكربون الاستثمار في المشاريع التي تُقلل من انبعاثات الغازات الدفيئة، مثل الطاقة المتجددة أو إعادة التشجير، لتعويض الانبعاثات الخاصة بالفرد. ورغم أنها يمكن أن تكون أداة مفيدة للحد من الانبعاثات، إلا أنها لا تعالج السبب الجذري للمشكلة وقد لا تكون حلاً قابلاً للتطبيق على المدى الطويل في حد ذاتها.
ب- احتجاز الكربون وتخزينه مقابل الطاقة المتجددة:
●تعد مصادر الطاقة المتجددة مثل طاقة الرياح والطاقة الشمسية أدوات مهمة لتقليل انبعاثات الغازات الدفيئة. ومع ذلك، قد لا تكون قادرة على استبدال الوقود الأحفوري بالكامل في جميع القطاعات، ويمكن أن يلعب احتجاز الكربون وتخزينه دورًا تكميليًا في تقليل الانبعاثات الصادرة عن القطاعات الأكثر تحديًا مثل الصناعات الثقيلة والنقل.
7- تطبيقات إلتقاط وتخزين إنبعاثات ثاني أكسيد الكربون:
ا- صناعة النفط والغاز:
●يمكن استخدام احتجاز الكربون في إنتاج النفط والغاز لتقليل انبعاثات الغازات الدفيئة الناتجة عن استخراج النفط والغاز ومعالجتهما. يمكن احتجاز ثاني أُكسيد الكربون من تيار الغاز الطبيعي أثناء المعالجة، أو من غاز المداخن المنبعث من منشآت توليد الطاقة المرتبطة بإنتاج النفط والغاز.
●كما يمكن أيضًا استخدام احتجاز الكربون في الاستخلاص المعزز للنفط Enhanced Oil Recovery وذلك لزيادة إنتاج النفط وفي نفس الوقت احتجاز ثاني أكسيد الكربون تحت الأرض. في عملية الاستخلاص المعزز للنفط، يتم حقن ثاني أكسيد الكربون في حقول النفط المستنفدة للمساعدة في استخراج النفط المتبقي. يتم بعد ذلك حبس ثاني أُكسيد الكربون تحت الأرض أثناء استخراج الزيت، مما يؤدي إلى تخزين ثاني أكسيد الكربون بشكل فعال.
ب- صناعة التعدين:
●تعد صناعة التعدين مساهمًا كبيرًا في انبعاثات الغازات الدفيئة، مما يجعل احتجاز الكربون وتخزينه حلاً مهمًا لتقليل انبعاثات الكربون. يمكن تطبيق احتجاز ثاني أكسيد الكربون وتخزينه في مراحل مختلفة من عملية التعدين، بدءًا من احتجاز الانبعاثات من المعدات وحتى تخزين ثاني أكسيد الكربون الناتج عن معالجة المعادن.يمكن تطبيق احتجاز الكربون وتخزينه في صناعة التعدين بعدة طرق، بما في ذلك:
●التقاط انبعاثات ثاني أكسيد الكربون من معدات التعدين والمركبات، تخزين انبعاثات ثاني أكسيد الكربون الناتجة عن معالجة المعادن، استخدام ثاني أكسيد الكربون المحتجز لتحسين استخلاص النفط.
●يمكن أن يوفر تنفيذ احتجاز الكربون وتخزينه في صناعة التعدين العديد من الفوائد، بما في ذلك: الحد من انبعاثات الغازات الدفيئة والتخفيف من تغير المناخ، تحسين جودة الهواء وتقليل المخاطر الصحية للعمال والمجتمعات المجاورة ، خلق مصادر إيرادات جديدة من خلال بيع ثاني أكسيد الكربون المحتجز لتحسين استخلاص النفط.
ج- صناعة الأسمنت:
●تعد صناعة الأسمنت من أكبر مصادر انبعاث ثاني أكسيد الكربون، حيث تمثل حوالي 7% من الانبعاثات العالمية. وتوفر تقنيات احتجاز الكربون وتخزينه حلاً واعداً للحد من هذه الانبعاثات. يجري تطوير واختبار العديد من تقنيات احتجاز الكربون وتخزينه في صناعة الأسمنت، بما في ذلك احتجاز ما بعد الاحتراق، واحتراق وقود الأكسجين، واحتجاز ما قبل الاحتراق، ويمكن لهذه التقنيات التقاط ما يصل إلى تسعون بالمائة من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون الناتجة عن إنتاج الأسمنت. يمكن تطبيق احتجاز الكربون وتخزينه على مراحل مختلفة من عملية إنتاج الأسمنت، بما في ذلك إعداد المواد الخام، وإنتاج الكلنكر، وطحن الأسمنت ، ويمكن أيضًا استخدام احتجاز الكربون وتخزينه جنبًا إلى جنب مع تقنيات مترابطة أخرى، مثل تدابير كفاءة الطاقة وأنواع الوقود البديلة، لزيادة خفض الانبعاثات.
د- صناعة الصلب:
●تعد صناعة الصلب مساهمًا كبيرًا في انبعاثات غازات الدفيئة العالمية، ويجري تطوير واختبار العديد من تقنيات احتجاز ثاني أكسيد الكربون وتخزينه لاستخدامها في صناعة الصلب، بما في ذلك الاحتجاز بعد الاحتراق، واحتراق الوقود الأكسجيني، والاختزال المباشر باستخدام احتجاز ثاني أكسيد الكربون وتخزينه. تهدف هذه التقنيات إلى احتجاز ثاني أكسيد الكربون من أفران الصهر وأفران فحم الكوك وعمليات إنتاج الصلب الأخرى.
●أحد التحديات الرئيسية لتطبيق احتجاز ثاني أكسيد الكربون وتخزينه في صناعة الصلب هو التكلفة العالية للتكنولوجيا. بالإضافة إلى ذلك، يمكن لمتطلبات الطاقة الخاصة باحتجاز وتخزين الكربون أن تقلل من كفاءة عمليات إنتاج الصلب، مما قد يؤدي إلى زيادة التكاليف. وثمة قيد آخر يتمثل في الحاجة إلى بنية تحتية واسعة النطاق لنقل وتخزين ثاني أكسيد الكربون المحتجز.
ه- الصناعات الكيميائية:
●تعد الصناعات الكيميائية مساهمًا كبيرًا في انبعاثات الكربون العالمية، حيث تشكل حوالي عشرة بالمائة من إجمالي الانبعاثات.
●تقنيات إلتقاط وتخزين الانبعاثات الكربونية للصناعات الكيميائية: هناك العديد من تقنيات احتجاز الكربون وتخزينه التي يمكن استخدامها في الصناعات الكيميائية، بما في ذلك احتجاز ما بعد الاحتراق، واحتجاز ما قبل الاحتراق، واحتراق الوقود الأكسجيني. كل تقنية لها مزاياها وعيوبها، وسوف تعتمد التكنولوجيا الأكثر ملاءمة على العملية الصناعية المحددة وتصميم المصنع.
●تطبيقات إلتقاط وتخزين الانبعاثات الكربونية للصناعات الكيميائية: يمكن تطبيق تقنيات احتجاز الكربون وتخزينه على عمليات مختلفة في الصناعات الكيميائية، بما في ذلك إنتاج الأمونيا، وإنتاج الهيدروجين، وإنتاج الإيثيلين. ومن خلال التقاط وتخزين انبعاثات ثاني أكسيد الكربون، يمكن أن تساعد تقنيات احتجاز الكربون وتخزينه في تقليل البصمة الكربونية لهذه العمليات وجعلها أكثر استدامة من الناحية البيئية.
و- صناعة اللب والورق:
●تعد صناعة اللب والورق مساهمًا كبيرًا في انبعاثات غازات الدفيئة بسبب العمليات كثيفة الاستهلاك للطاقة التي ينطوي عليها إنتاج الورق. يمكن أن تساعد تقنيات احتجاز الكربون وتخزينه في تقليل هذه الانبعاثات عن طريق احتجاز ثاني أكسيد الكربون من عملية التصنيع وتخزينه تحت الأرض أو استخدامه لأغراض أخرى. هناك العديد من التقنيات المتاحة لاحتجاز الكربون في صناعة اللب والورق، بما في ذلك الاحتجاز بعد الاحتراق، والاحتجاز قبل الاحتراق، واحتراق الوقود الأكسجيني. يتضمن احتجاز ما بعد الاحتراق احتجاز ثاني أكسيد الكربون من غاز المداخن بعد حرق الوقود. يتضمن الالتقاط قبل الاحتراق تحويل الوقود إلى غاز قبل الاحتراق، مما يسمح بفصل ثاني أكسيد الكربون بشكل أسهل. يتضمن احتراق الوقود الأكسجيني حرق الوقود في بيئة غنية بالأكسجين، مما ينتج عنه تيار مركّز من ثاني أكسيد الكربون يمكن احتجازه بسهولة أكبر، وفي صناعة اللب والورق، يمكن أيضًا استخدام ثاني أكسيد الكربون المحتجز في عملية فصل اللب لإنشاء عملية إنتاج أكثر استدامة وكفاءة.
ز- صناعة إدارة النفايات:
●تلعب صناعة إدارة النفايات دورًا مهمًا في تقليل انبعاثات الكربون من خلال تقنيات احتجاز الكربون وتخزينه. تعد مرافق تحويل النفايات إلى طاقة ومدافن النفايات مصدرين رئيسيين لانبعاثات الكربون في صناعة إدارة النفايات. ويمكن لتقنيات احتجاز الكربون وتخزينه التقاط وتخزين انبعاثات الكربون من هذه المصادر، مما يقلل من تأثيرها على البيئة. تقوم منشآت تحويل النفايات إلى طاقة بحرق النفايات لتوليد الكهرباء. تؤدي عملية الاحتراق إلى إطلاق ثاني أكسيد الكربون والغازات الدفيئة الأخرى في الغلاف الجوي. يمكن لتقنيات احتجاز الكربون وتخزينه احتجاز هذه الانبعاثات وتخزينها تحت الأرض أو إعادة توظيفها لاستخدامات صناعية أخرى، كما تُعد مدافن النفايات مصدرًا رئيسيًا آخر لانبعاثات الكربون في صناعة إدارة النفايات. عندما تتحلل النفايات، فإنها تطلق غاز الميثان، وهو أحد الغازات الدفيئة القوية. يمكن لتقنيات احتجاز الكربون وتخزينه التقاط هذه الانبعاثات وتخزينها أو تحويلها إلى طاقة من خلال الهضم اللاهوائي.
ح- صناعة الملاحة البحرية:
●تعد صناعة الملاحة البحرية مساهمًا كبيرًا في انبعاثات الكربون العالمية، حيث تمثل حوالي 2.5% من انبعاثات الغازات الدفيئة العالمية. ونتيجة لذلك، كان هناك اهتمام متزايد باستكشاف تقنيات احتجاز الكربون وتخزينه لتقليل الانبعاثات الناتجة عن صناعة الملاحة البحرية. في الوقت الحالي، لا توجد مشاريع واسعة النطاق لاحتجاز الكربون وتخزينه في صناعة الملاحة البحرية. ومع ذلك، كانت هناك العديد من المشاريع والدراسات التجريبية التي تستكشف جدوى احتجاز الكربون وتخزينه في صناعة الملاحة البحرية. التطبيقات: التقاط انبعاثات ثاني أكسيد الكربون من عوادم السفن وتخزينها في مواقع تخزين برية أو بحرية، استخدام احتجاز الكربون وتخزينه لالتقاط وتخزين انبعاثات ثاني أكسيد الكربون الناتجة أثناء إنتاج وقود الشحن، مثل الغاز الطبيعي المسال. التحديات: التكلفة المرتفعة لتحديث السفن الحالية باستخدام تكنولوجيا احتجاز الكربون وتخزينه ، محدودية توافر مواقع التخزين المناسبة لثاني أكسيد الكربون المحتجز.
ط- قطاع الطيران:
●يعد قطاع الطيران واحدة من أكبر المساهمين في انبعاثات الكربون، حيث تمثل حوالي 2٪ من الانبعاثات العالمية. يمكن أن تلعب تكنولوجيا احتجاز الكربون وتخزينه دورًا حيويًا في تقليل هذه الانبعاثات عن طريق احتجاز ثاني أكسيد الكربون من محركات الطائرات وتخزينه تحت الأرض، ولا يزال تطوير تكنولوجيا احتجاز الكربون وتخزينه للطيران في مراحله الأولى، ولكن هناك العديد من المبادرات الواعدة الجاري تنفيذها مثل: مشروع Clean Sky 2 الممول من الاتحاد الأوروبي على تطوير نظام احتجاز الكربون لمحركات الطائرات، قدمت حكومة المملكة المتحدة التمويل لمشروع تطوير طائرة كهربائية هجينة مزودة بتقنية احتجاز الكربون وتخزينه ، تعمل بوينغ على مشروع لتطوير طائرة كهربائية هجينة مزودة بتقنية احتجاز الكربون وتخزينه التي يمكن أن تقلل الانبعاثات بنسبة تصل إلى 80%.
ي- صناعة السيارات:
●تعد صناعة السيارات مساهمًا كبيرًا في انبعاثات الغازات الدفيئة، وتوفر تقنيات احتجاز الكربون وتخزينه حلاً محتملاً لتقليل هذه الانبعاثات. يمكن تطبيق احتجاز الكربون وتخزينه على إنتاج المركبات وتشغيلها. يمكن استخدام احتجاز الكربون وتخزينه في إنتاج المركبات لالتقاط وتخزين انبعاثات ثاني أكسيد الكربون التي يتم توليدها أثناء عملية التصنيع. يمكن أن يشمل ذلك الانبعاثات الناتجة عن إنتاج مواد مثل الفولاذ والألمنيوم، بالإضافة إلى الانبعاثات الناتجة عن الطاقة المستخدمة في التصنيع ، كما يمكن أيضًا تطبيق احتجاز الكربون وتخزينه على تشغيل المركبات لالتقاط وتخزين انبعاثات ثاني أكسيد الكربون الناتجة عن احتراق الوقود الأحفوري. أحد التطبيقات المحتملة هو استخدام تقنيات احتجاز الكربون وتخزينه في محطات الطاقة التي تولد الكهرباء المستخدمة لشحن السيارات الكهربائية. ويمكن أيضًا استخدام احتجاز الكربون وتخزينه في إنتاج وتوزيع الوقود الحيوي، مما يمكن أن يساعد في تقليل الانبعاثات الناتجة عن وسائل النقل.
ك- صناعة الأغذية:
●تعتبر صناعة الأغذية مسؤولة عن جزء كبير من انبعاثات غازات الدفيئة العالمية، وهو ما يمثل حوالي 19٪ من إجمالي الانبعاثات. وتأتي هذه الانبعاثات من مصادر مختلفة، بما في ذلك الممارسات الزراعية والنقل والمعالجة والتعبئة ، التقنيات التي يمكن تطبيقها في صناعة الأغذية للحد من الانبعاثات. إحدى هذه التقنيات هي الطاقة الحيوية مع احتجاز الكربون وتخزينه bioenergy with carbon capture and storage، والذي يتضمن احتجاز انبعاثات ثاني أكسيد الكربون الناتجة عن احتراق الكتلة الحيوية وتخزينها تحت الأرض. تقنية أخرى هي التقاط الهواء المباشر direct air capture، والذي يتضمن التقاط ثاني أكسيد الكربون مباشرة من الغلاف الجوي وتخزينه تحت الأرض ، كما يمكن تطبيق احتجاز الكربون وتخزينه في مجالات مختلفة من صناعة الأغذية، بما في ذلك الزراعة وتجهيز الأغذية والتعبئة والتغليف. وفي الزراعة، يمكن استخدام احتجاز الكربون وتخزينه لالتقاط الانبعاثات من الماشية والتربة. في معالجة الأغذية، يمكن استخدام احتجاز الكربون وتخزينه لالتقاط الانبعاثات الناتجة عن العمليات الصناعية مثل التخمير والتبريد. في مجال التعبئة والتغليف، يمكن استخدام احتجاز الكربون وتخزينه لالتقاط الانبعاثات الناتجة عن إنتاج مواد مثل البلاستيك والورق.
ل- صناعة المشروبات:
●تعد صناعة المشروبات مصدرًا رئيسيًا لانبعاث ثاني أكسيد الكربون بسبب إنتاج المشروبات ونقلها. يمكن استخدام تكنولوجيا احتجاز الكربون وتخزينه لالتقاط انبعاثات ثاني أكسيد الكربون من مرافق إنتاج المشروبات وتخزينها، ومنعها من دخول الغلاف الجوي. التقنية الأكثر شيوعًا لاحتجاز الكربون في صناعة المشروبات هي الامتصاص. يتضمن ذلك استخدام المذيبات لامتصاص انبعاثات ثاني أكسيد الكربون من عملية الإنتاج أو مرافق التخزين. تقنية أخرى هي الفصل الغشائي، والذي يتضمن استخدام أغشية منفذة لفصل ثاني أكسيد الكربون عن الغازات الأخرى ، كما يمكن تطبيق احتجاز الكربون على مراحل مختلفة من عملية إنتاج المشروبات، بما في ذلك التخمير والكربنة والتعبئة والتغليف. ويمكن تطبيقه أيضًا على مرافق التخزين حيث يتم حفظ المشروبات قبل التوزيع.
م- الزراعة:
●تعتبر الزراعة مساهما رئيسيا في انبعاثات غازات الدفيئة، وخاصة من خلال استخدام الأسمدة. ومع ذلك، فمن الممكن أيضًا أن تكون بمثابة مخزن كبير للكربون من خلال ممارسات مثل عزل الكربون في التربة والتشجير. ويمكن أيضًا تطبيق تقنيات احتجاز الكربون وتخزينه على العمليات الزراعية لتقليل الانبعاثات والتخفيف من تغير المناخ. يتضمن عزل الكربون في التربة زيادة كمية الكربون المخزنة في التربة من خلال ممارسات مثل تقليل الحرث، وتغطية المحاصيل، وتناوب المحاصيل. وهذا لا يمكن أن يخفف من تغير المناخ فحسب، بل يمكنه أيضا تحسين صحة التربة وخصوبتها. ويمكن استخدام تكنولوجيات احتجاز الكربون وتخزينه لاحتجاز وتخزين انبعاثات ثاني أكسيد الكربون الناتجة عن العمليات الزراعية، مثل إدارة السماد وحرق الكتلة الحيوية، لزيادة خفض الانبعاثات.
ن- قطاع البناء:
●يعد قطاع البناء مسؤولاً عن جزء كبير من انبعاثات غازات الدفيئة العالمية، مما يجعله مجالًا حاسمًا لتنفيذ تقنيات احتجاز الكربون وتخزينه. تتضمن تقنيات احتجاز الكربون وتخزينه في قطاع البناء احتجاز انبعاثات ثاني أكسيد الكربون من مصادر مثل أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء، وتخزينها تحت الأرض أو استخدامها لتعزيز الاستخلاص المعزز للنفط. مشاريع احتجاز الكربون وتخزينه الحالية في قطاع البناء، تستخدم دار أوبرا أوسلو في النرويج تكنولوجيا احتجاز الكربون وتخزينه لالتقاط الانبعاثات من نظام التبريد الخاص بها وتخزينها تحت الأرض، كما تستخدم محطة الكابيتول لتوليد الطاقة في واشنطن العاصمة احتجاز الكربون وتخزينه لالتقاط انبعاثات ثاني أكسيد الكربون من مكدس الغلايات ونقلها عبر خط الأنابيب إلى موقع الاستخلاص المعزز للنفط في ولاية فرجينيا الغربية. يستخدم مبنى كاليدونيا في اسكتلندا احتجاز الكربون وتخزينه لالتقاط الانبعاثات من غلاية الكتلة الحيوية وتخزينها تحت الأرض.
8- المشروعات العالمية لإلتقاط وتخزين إنبعاثات ثاني أكسيد الكربون:
فيما يلي بعض الأمثلة على مشاريع احتجاز الكربون وتخزينه حول العالم:
● مشروع احتجاز الكربون للسد الحدودي، كندا، يقع هذا المشروع في ساسكاتشوان، وهو أول مشروع تجاري على مستوى العالم لاحتجاز الكربون وتخزينه في محطة طاقة تعمل بالفحم. فهو يلتقط حوالي تسعون بالمائة من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون الصادرة عن المصنع، وهو ما يعادل إخراج مئتان وخمسون ألف سيارة من الطريق كل عام. يتم نقل ثاني أكسيد الكربون المحتجز عبر خطوط الأنابيب ويتم تخزينه تحت الأرض.
● مشروع سليبنر لاحتجاز الكربون وتخزينه، النرويج، يعمل هذا المشروع، الواقع في بحر الشمال، منذ عام الف و تسعمائة وستة و تسعون. وهو يلتقط ثاني أكسيد الكربون الناتج عن إنتاج الغاز الطبيعي ويخزنه في طبقة مياه جوفية مالحة عميقة. وقد نجح المشروع في الحد من وقدم بيانات قيمة عن تخزين ثاني أكسيد الكربون على المدى الطويل.
● مشروع جورجون لحقن ثاني أكسيد الكربون، أستراليا، يقع هذا المشروع قبالة ساحل أستراليا الغربية، ويقوم بالتقاط ثاني أكسيد الكربون من مصنع لمعالجة الغاز الطبيعي وحقنه في طبقة مياه جوفية مالحة عميقة. يتمتع المشروع بالقدرة على التقاط وتخزين ما يصل إلى اربعة ملايين طن من ثاني أكسيد الكربون سنويًا، وهو ما يعادل إخراج مليون سيارة من الطريق كل عام.
● مشروع بيترا نوفا لاحتجاز الكربون، الولايات المتحدة الأمريكية. يقع هذا المشروع في ولاية تكساس، ويقوم باحتجاز ثاني أكسيد الكربون من محطة لتوليد الطاقة تعمل بالفحم وتخزينه في حقل نفط. يتم استخدام ثاني أكسيد الكربون المحتجز لتعزيز استخلاص النفط، والذي يتضمن حقن ثاني أكسيد الكربون في خزانات النفط لزيادة كمية النفط التي يمكن استخراجها. يتمتع المشروع بالقدرة على التقاط وتخزين حوالي واحد و ستة من عشرة مليون طن من ثاني أكسيد الكربون سنويًا.
9- التحديات والقيود:
ا- رأس المال:
●وتتطلب تكنولوجيا احتجاز الكربون وتخزينه رأس مال كثيف، مما يعني أن التكاليف الأولية لبناء هذه الأنظمة وتشغيلها يمكن أن تكون مرتفعة للغاية. ومع ذلك، فإن الفوائد طويلة المدى لتقليل انبعاثات الكربون والتخفيف من تغير المناخ تجعلها استثمارًا مفيدًا للعديد من الحكومات والشركات الخاصة، وتعتمد تكاليف مشاريع احتجاز الكربون وتخزينه على عدة عوامل، بما في ذلك حجم المشروع وتعقيده، نوع التكنولوجيا المستخدمة وموقع المشروع. وبشكل عام، يمكن تقسيم التكاليف إلى ثلاث فئات: تكاليف رأس المال، وتكاليف التشغيل، وتكاليف التمويل.
●تشير التكاليف الرأسمالية إلى النفقات المرتبطة ببناء وتركيب المعدات والبنية التحتية اللازمة لاحتجاز الكربون وتخزينه. يمكن أن تختلف هذه التكاليف بشكل كبير اعتمادًا على نوع التكنولوجيا المستخدمة وحجم المشروع. وفقاً لوكالة الطاقة الدولية، تتراوح التكاليف الرأسمالية لمشروع احتجاز الكربون وتخزينه النموذجي من 1500 دولار إلى 4000 دولار لكل طن من ثاني أكسيد الكربون المحتجز والمخزن.
ب- تكاليف التشغيل:
●تشير تكاليف التشغيل إلى النفقات المستمرة المرتبطة بتشغيل وصيانة نظام احتجاز الكربون وتخزينه. وتشمل هذه التكاليف الطاقة والمواد اللازمة لعمليات الالتقاط والتخزين، بالإضافة إلى تكاليف العمالة والصيانة. وتشير تقديرات وكالة الطاقة الدولية إلى أن تكاليف التشغيل لمشروع احتجاز وتخزين الكربون النموذجي تتراوح بين 20 إلى 80 دولاراً لكل طن من ثاني أكسيد الكربون المحتجز والمخزن.
ج- تكاليف التمويل:
●تشير تكاليف التمويل إلى النفقات المرتبطة بالحصول على تمويل لمشروع احتجاز الكربون وتخزينه. يمكن أن تشمل هذه التكاليف مدفوعات الفائدة على القروض، ورسوم الخدمات المالية، والنفقات الأخرى المتعلقة بتأمين التمويل. تُقَدِرُ وكالة الطاقة الدولية أن تكاليف التمويل لمشروع نموذجي لاحتجاز الكربون وتخزينه يمكن أن تتراوح بين 10 إلى 40 دولارًا لكل طن من ثاني أكسيد الكربون المحتجز والمُخزن. وعلى الرغم من التكاليف المرتفعة لمشاريع احتجاز الكربون وتخزينه، هناك العديد من خيارات التمويل المتاحة للمساعدة في تعويض هذه النفقات. . وتشمل هذه المنح والإعانات الحكومية، والاستثمار الخاص، وآليات تسعير الكربون مثل ضرائب الكربون أو أنظمة مقايضة الكربون. بالإضافة إلى ذلك، تستكشف بعض الشركات نماذج تمويل مبتكرة مثل سندات احتجاز الكربون أو خطط تعويض الكربون للمساعدة في تمويل مشاريع احتجاز الكربون وتخزينه.
د- التصور و القبول العام:
●التحديات التقنية، هناك أيضًا تحديات تقنية مرتبطة باحتجاز الكربون وتخزينه، مثل الحاجة إلى كميات كبيرة من الطاقة لتشغيل أنظمة الاحتجاز واحتمال حدوث تسربات أو مخاوف أخرى تتعلق بالسلامة أثناء التخزين.
●ويتمثل التحدي الآخر في الحاجة إلى أطر تنظيمية داعمة لتشجيع تطوير ونشر تكنولوجيات احتجاز الكربون وتخزينه. ويشمل ذلك السياسات التي تحفز الاستثمار في هذه التقنيات واللوائح التنظيمية التي تضمن تشغيلها الآمن والفعال. وأخيرا، يمكن أن يشكل التصور العام وقبول تكنولوجيات احتجاز الكربون وتخزينه تحديا. وقد يُشَكك بعض الناس في سلامة وفعالية هذه التقنيات، في حين قد ينظر إليها آخرون كوسيلة لإطالة أمد استخدام الوقود الأحفوري بدلا من الانتقال إلى مصادر الطاقة النظيفة.
10- الخاتمة:
تمت مناقشة التقنيات واللوائح المتعلقة بإحتجاز وتخزين الكربون، بالإضافة إلى المشاريع التي يتم تنفيذها في هذا السياق. تمت مناقشة التحديات التي قد تواجه عملية إحتجاز الكربون وتخزينه، بالإضافة إلى القيود التي قد تؤثر على هذه العملية. تم طرح العديد من التطبيقات المتعلقة والتي يمكن تنفيذها في مختلف القطاعات والصناعات.
الملخص:
وأُخلص إلى أن فوائد استخدام مصادر الطاقة المستدامة للحد من انبعاثات الكربون لا يمكن المبالغة فيها. ومن خلال التحول إلى مصادر الطاقة المتجددة، يمكننا تقليل اعتمادنا على الوقود الأُحفُوري بشكل كبير وتقليل انبعاثات الكربون الضارة. ولن يساعد ذلك في التخفيف من آثار تغير المناخ فحسب، بل سيخلق أيضًا فرص عمل جديدة في قطاع الطاقة المتجددة المتنامي. بالإضافة إلى ذلك، يمكن لمصادر الطاقة المستدامة تحسين أمن الطاقة وتقليل الاعتماد على النفط. ومن الواضح أن الاستثمار في الطاقة المستدامة ليس مفيدا للبيئة فحسب، بل أيضا لاقتصادنا وأمننا القومي.
قم بمشاهدة الفيديو للبدء في تدريبك على فن الإلقاء 
سيساعدك هذا الفيديو على فهم أساسيات الإلقاء وتحسين مهاراتك في هذا المجال. استفد من هذه الفرصة لتحسين أسلوبك وثقتك في التواصل العام. فقط اضغط على زر التشغيل واستعد للإبهار بمهاراتك في الإلقاء!
لتحميل الملف مجانا
برجاء كتابة الاسم و الايميل وحمل الملف مجاناََ
