يتطور مجال تكنولوجيا احتجاز ثاني أكسيد الكربون بسرعة، مدفوعًا بالحاجة الملحة للتخفيف من تغير المناخ وبدعم من الاستثمارات الكبيرة وأطر السياسات.
فيما يلي بعض من أحدث الابتكارات والاتجاهات المستقبلية التي تشكل هذه الصناعة الحيوية:
7.1. التطورات في مجال التقاط الهواء المباشر (DAC)
يظهر التقاط الهواء المباشر (DAC) كتقنية واعدة لإزالة ثاني أكسيد الكربون مباشرة من الغلاف الجوي. شركات مثل Climeworks هي في الطليعة، حيث تقوم بتطوير المرافق التي تزيد بشكل كبير من قدرة إزالة الكربون.
على سبيل المثال، تم تصميم مصنع الماموث التابع لشركة Climeworks في أيسلندا لالتقاط ما يصل إلى 36,000 طن من ثاني أكسيد الكربون سنويًا، أي بزيادة قدرها عشرة أضعاف عن سابقتها Orca.
يوضح هذا التقدم إمكانية التوسع السريع وتطوير مرافق بحجم جيجا طن بحلول عام 2050، وهو ما يمكن أن يكون له تأثير كبير على تقليل مستويات ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي.
7.2. تقنيات الالتقاط والتحويل المتكاملة
تُحدث الابتكارات في تقنيات الالتقاط والتحويل المتكاملة ثورة في مشهد احتجاز ثاني أكسيد الكربون. يقوم الباحثون بتطوير أنظمة لا تلتقط ثاني أكسيد الكربون فحسب، بل تحوله أيضًا إلى منتجات قيمة مثل الميثانول والبولي يوريثان.
يعمل هذا التكامل على تبسيط العملية وتقليل التكاليف، مما يجعل احتجاز الكربون أكثر جدوى من الناحية الاقتصادية.
على سبيل المثال، يمكن للأنظمة الجديدة القائمة على المذيبات التقاط أكثر من 90% من ثاني أكسيد الكربون بكفاءة وتحويله إلى ميثانول في عملية واحدة مستمرة، مما يقلل التكلفة بشكل كبير مقارنة بالطرق التقليدية.
7.3. السياسة والاستثمار يقودان الابتكار
تعتبر السياسات والاستثمارات الحكومية حاسمة في تسريع اعتماد وابتكار تقنيات احتجاز ثاني أكسيد الكربون.
وفي الولايات المتحدة، قدم قانون خفض التضخم (IRA) وقانون البنية التحتية المشترك بين الحزبين (BIL) إعفاءات ضريبية كبيرة وبرامج تمويل لدعم مبادرات احتجاز الكربون.
وتخلق هذه السياسات بيئة مواتية لتطوير مشاريع وتقنيات جديدة.
على سبيل المثال، تهدف مبادرة الكربون السلبي التابعة لوزارة الطاقة الأميركية إلى احتجاز ثاني أكسيد الكربون بمقاييس جيجا طن بأقل من 2 دولار للطن المتري، كما تم تخصيص تمويل كبير لدعم مشاريع احتجاز الهواء المباشر عبر ولايات متعددة.
7.4. طرق متنوعة لاحتجاز الكربون
يؤدي تنويع طرق احتجاز الكربون إلى تقليل المخاطر وتوسيع التطبيقات المحتملة لهذه التقنيات. ويجري استكشاف تقنيات مختلفة، بما في ذلك احتجاز الكربون في الكتلة الحيوية، واستخدام المعادن، واستخدام الأساليب الاصطناعية الهندسية.
يسمح هذا التنويع بتطوير حلول مخصصة يمكن تطبيقها على مختلف الصناعات ومصادر الانبعاثات.
على سبيل المثال، يعد احتجاز ثاني أكسيد الكربون من قمائن الأسمنت وتحويله إلى مواد بناء مستدامة مجالًا واعدًا للبحث والتطوير.
7.5. قابلية التوسع وخفض التكلفة
أحد الاتجاهات الهامة في تكنولوجيا احتجاز ثاني أكسيد الكربون هو التركيز على قابلية التوسع وخفض التكلفة. وتهدف الابتكارات إلى جعل هذه التقنيات ميسورة التكلفة وقابلة للتطوير، مما يتيح اعتمادها على نطاق واسع.
يعد تطوير مذيبات جديدة وأقل تكلفة وأنظمة متكاملة تقلل من عدد خطوات العملية من الاستراتيجيات الرئيسية المستخدمة.
على سبيل المثال، أسفرت التطورات الأخيرة عن أنظمة احتجاز ثاني أكسيد الكربون التي تعمل بنحو 2% من تكلفة التكنولوجيات التقليدية، مما يجعلها في متناول نطاق أوسع من الصناعات.
7.6. نظرة مستقبلية
يبدو مستقبل تكنولوجيا التقاط ثاني أكسيد الكربون واعدًا، مع توقع استمرار التقدم في كفاءة هذه الأنظمة وقابليتها للتوسع. ومع نضوج التكنولوجيا وانخفاض التكاليف، يمكننا أن نتوقع اعتمادها على نطاق أوسع في مختلف القطاعات.
وسيكون دمج احتجاز الكربون مع مصادر الطاقة المتجددة وغيرها من التكنولوجيات المنخفضة الكربون أمرا حاسما في تحقيق أهداف المناخ العالمي.
بالإضافة إلى ذلك، فإن البحث والتطوير المستمر، بدعم من أطر السياسات والاستثمارات القوية، سيدفع إلى المزيد من الابتكارات والتحسينات في هذا المجال.
