في مستودع مفتوح في الوادي المركزي بكاليفورنيا، تحتوي رفوف بارتفاع 40 قدمًا على مئات الصناديق المملوءة بمسحوق أبيض يتقشر أثناء امتصاصه لثاني أكسيد الكربون من الهواء.
الشركة الناشئة التي قامت ببناء المنشأة، Heirloom Carbon Technologies، تصفها بأنها أول مصنع تجاري يتم تشغيله عبر الإنترنت في الولايات المتحدة التقاط الهواء المباشر، وامتصاص الغازات الدفيئة من الغلاف الجوي. وهناك مصنع آخر يعمل في أيسلندا، ويقول بعض العلماء إن هذه التكنولوجيا يمكن أن تكون حاسمة في مكافحة تغير المناخ.
سوف يمتص الإرث ثاني أكسيد الكربون الذي يأخذه من الهواء ويحتجز الغاز بشكل دائم في الخرسانة، حيث لا يمكنه تدفئة الكوكب. ولتوليد الإيرادات، تبيع الشركة أرصدة إزالة الكربون للشركات التي تدفع علاوة لتعويض انبعاثاتها. مايكروسوفت وقعت بالفعل اتفاقا مع الإرث لإزالة 315000 طن من ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي.
الموقع الأول للشركة في تريسي، كاليفورنيا، والذي سيتم افتتاحه يوم الخميس، صغير جدًا. ويمكن للمحطة أن تمتص ما يصل إلى 1000 طن من ثاني أكسيد الكربون سنويا، وهو ما يعادل أبخرة عوادم حوالي 200 سيارة. لكن شركة Heirloom تأمل في التوسع قريبًا.
ويقول شاشانك سامالا، الرئيس التنفيذي للشركة: “نريد الوصول إلى ملايين الأطنان سنويًا”. “وهذا يعني أنه يتعين عليك نسخ هذا التصميم الأساسي ولصقه مرارًا وتكرارًا.”
لقد تحولت فكرة استخدام التكنولوجيا لامتصاص ثاني أكسيد الكربون من الهواء من الخيال العلمي إلى الشركات الكبرى. المئات من الشركات الناشئة لقد نشأت. وخصصت إدارة بايدن في أغسطس 1.2 مليار دولار لمساعدة العديد من الشركات، بما في ذلك شركة Heirloom، على بناء مرافق أكبر لالتقاط الهواء المباشر في تكساس ولويزيانا. الشركات ترغب في ذلك ايرباص و ج. ب. مورجان تشيس ينفقون الملايين لشراء أرصدة إزالة الكربون للوفاء بتعهدات الشركات المتعلقة بالمناخ.
ويشير المنتقدون إلى أن العديد من الطرق الاصطناعية لإزالة ثاني أكسيد الكربون من الهواء مكلفة للغاية، حيث تصل تكلفة الطن الواحد أو أكثر إلى 600 دولار، ويخشى البعض يمكن أن تكون مشتتة للانتباه من الجهود المبذولة للحد من الانبعاثات. ويشعر أنصار البيئة بالقلق من استثمار شركات النفط في هذه التكنولوجيا، خوفا من إمكانية استخدامها لتوسيع استخدام الوقود الأحفوري.
ويقول آخرون أنه من الضروري المحاولة. يقول العلماء إن الدول أرجأت خفض انبعاثات الغازات الدفيئة لفترة طويلة، لدرجة أنه سيكون من المستحيل تقريبًا إبقاء ظاهرة الاحتباس الحراري عند مستويات مقبولة نسبيًا ما لم تخفض الدولتان الانبعاثات بشكل حاد بحلول منتصف القرن لإزالة مليارات الأطنان من ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي. مما يمكن تحقيقه بمجرد زراعة الأشجار.
وقالت وزيرة الطاقة جنيفر جرانهولم، التي خططت لحضور افتتاح منشأة الإرث: “العلم واضح: إن تقليل انبعاثات الكربون من خلال الطاقة المتجددة وحدها لن يوقف الضرر الناجم عن تغير المناخ”. “إن تقنية التقاط الهواء المباشر هي أداة رائدة تمنحنا فرصة لإزالة التلوث الكربوني الذي يتراكم في الغلاف الجوي منذ الثورة الصناعية.”
صخور ماصة للكربون
تكنولوجيا الإرث تعتمد على قطعة بسيطة من الكيمياء: الحجر الجيري، أحد الصخور الأكثر شيوعاً في العالم، يتشكل عندما يرتبط أكسيد الكالسيوم بثاني أكسيد الكربون. في الطبيعة، تستغرق هذه العملية سنوات. الإرث يسرع ذلك.
وفي مصنع كاليفورنيا، يقوم العمال بتسخين الحجر الجيري إلى 1650 درجة فهرنهايت في فرن يعمل بالكهرباء المتجددة. يتم إطلاق ثاني أكسيد الكربون من الحجر الجيري ويتم ضخه في خزان.
يتم بعد ذلك غمر أكسيد الكالسيوم المتبقي، الذي يشبه الدقيق، بالماء ويوزع على صواني كبيرة، تحملها الروبوتات على رفوف شاهقة وتتعرض للهواء الطلق. وعلى مدار ثلاثة أيام، يمتص المسحوق الأبيض ثاني أكسيد الكربون ويتحول مرة أخرى إلى حجر جيري. ثم يعود إلى الفرن وتتكرر الدورة.
قال السيد سامالا، المؤسس المشارك لشركة Heirloom في عام 2020: “هذا هو جمال هذا، إنها مجرد صخور على الصواني”. وأضاف أن الجزء الأصعب كان سنوات من تعديل المتغيرات مثل حجم الجسيمات، وتباعد الخبز والرطوبة لتحقيق النتيجة المرجوة. تسريع الامتصاص.
لا يزال يتعين معالجة ثاني أكسيد الكربون. في كاليفورنيا، تتعاون Heirloom مع كاربون كيور، وهي شركة تقوم بخلط الغاز مع الأسمنت، حيث يتمعدن ولا يستطيع الهروب إلى الهواء. وفي المشاريع المستقبلية، تخطط هيرلوم أيضًا لضخ ثاني أكسيد الكربون إلى آبار تخزين تحت الأرض ودفنه.
لن تكشف شركة Heirloom عن التكلفة الدقيقة، لكن الخبراء يقدرون أن تكلفة الالتقاط الجوي المباشر حاليًا تقريبًا من 600 إلى 1000 دولار للطن من ثاني أكسيد الكربونمما يجعلها الطريقة الأكثر تكلفة لخفض الانبعاثات، حتى بعد الإعفاءات الضريبية الفيدرالية الجديدة التي تصل قيمتها إلى 180 دولارًا للطن.
حددت شركة Heirloom هدفًا طويل المدى بقيمة 100 دولار للطن وتريد تحقيق ذلك جزئيًا من خلال وفورات الحجم والإنتاج الضخم للمكونات. لمصنعه القادم المخطط لها في لويزياناسوف يستخدم Heirloom فرنًا أكثر كفاءة وتصميمًا أكثر كثافة لتوفير تكاليف الأرض.
لقد رأينا ذلك من خلال الألواح الشمسية وتوربينات الغاز. وقال جوليو فريدمان، كبير العلماء في شركة كاربون دايركت الاستشارية: “كلما زاد التزامك، انخفضت التكاليف”. “هناك أسباب كثيرة للاعتقاد بأن هذا يمكن أن يحدث هنا أيضًا.”
يمكن أن يشكل العثور على ما يكفي من الطاقة النظيفة للعملية كثيفة الاستهلاك للطاقة تحديًا. في كاليفورنيا، دفعت شركة Heirloom لمورد محلي لإضافة المزيد من الكهرباء المتجددة إلى الشبكة. لكن الخبراء يقولون إن الرعاية ضرورية لضمان وجود مرافق فورية لتجميع الهواء التأكد من عدم زيادة الانبعاثات الصادرة عن قطاع الكهرباء بشكل غير مقصود عن طريق تحويل طاقة الرياح أو الطاقة الشمسية من مكان آخر.
يقول داني كولينوارد، الباحث في معهد قانون وسياسات إزالة الكربون في الجامعة الأمريكية: “إذا قالت شركة ما إنها تزيل طنًا من ثاني أكسيد الكربون، فمن المهم التأكد من أخذ كل شيء في الاعتبار”. “هذا ليس دائمًا سهلاً كما يبدو.”
دفع تكاليف إزالة الكربون
وحتى لو ظل الالتقاط الجوي المباشر مكلفًا، فإن بعض العملاء على استعداد للدفع.
مايكروسوفت، أكبر عملاء Heirloom، لقد حدد هدفا لتصبح سلبية لثاني أكسيد الكربون بحلول عام 2030. وهذا يعني أنه يتعين علينا أولا أن نفعل كل ما في وسعنا للحد من الانبعاثات، مثل تزويد مراكز البيانات بالكهرباء المتجددة. لكن الشركة تريد أيضًا تعويض الانبعاثات الناجمة عن الأنشطة التي ليس من السهل تنظيفها، مثل إنتاج الأسمنت الذي تستخدمه، وتخطط لتعويض الانبعاثات التاريخية.
لن تقوم Microsoft بشراء التعويضات التقليدية، مثل الدفع للأشخاص لحماية الغابات، لأن من الصعب التحقق منها وقد لا تكون دائمة. يبدو أن إخراج ثاني أكسيد الكربون من الهواء ودفنه أكثر استدامة وأسهل في القياس.
وقال بريان مارس، المدير الأول للطاقة والكربون في مايكروسوفت: “إن إزالة الكربون يمكن أن تكون أكثر تكلفة بكثير من التعويض، ولكن ما تدفعه مقابل التأثير المناخي يختلف جذريًا”.
وقال مارس إنه من السابق لأوانه التنبؤ بتقنيات إزالة الكربون التي ستعمل بشكل أفضل. ولهذا السبب تستثمر الشركة في أساليب مختلفة إلى جانب أساليب الإرث. يتضمن ذلك مشروع آخر لالتقاط الهواء المباشر في وايومنغ وشركة ناشئة تدعي إزالة الكربون من الغلاف الجوي عن طريق دفن الأعشاب البحرية في أعماق المحيط.
قال مارس: “كلما زاد الابتكار الذي يمكننا رؤيته في هذا المجال، كلما كان ذلك أفضل”.
ومع ذلك، حتى الآن لم يكن سوى عدد صغير من الشركات الغنية على استعداد لدفع تكاليف إزالة الكربون تقنيًا.
وفي محاولة لبناء الثقة في السوق، اتخذت وزارة الطاقة قرارًا في سبتمبر أعلنت أنها ستشتري 35 مليون دولار من أرصدة إزالة الكربون ما يصل إلى 10 مقدمي خدمات، لوضع مبادئ توجيهية جديدة حول ما يمكن اعتباره مشروعًا “عالي الجودة”.
وقال نواه ديش، نائب مساعد وزير الخارجية لمكتب إدارة الكربون التابع لوزارة الطاقة: “إن عملية إزالة الكربون تحظى باهتمام كبير، ولكن لا يوجد عدد كافٍ من المشترين حتى الآن للوصول إلى المستوى الذي نحتاجه”. “نحن نحاول تغيير ذلك.”
الإرث يبرز بطريقة مختلفة. في أكتوبر الشركة ارتكبت علنا أنها لن تقبل استثمارات من شركات النفط والغاز أو تستخدم تقنيتها لتمكين إنتاج الوقود الأحفوري.
ويبدو أن ذلك كان رد فعل على شركة واحدة على وجه الخصوص: شركة أوكسيدنتال بتروليوم، وهي شركة عملاقة في مجال النفط والغاز برز كلاعب رائد عن طريق الالتقاط الجوي المباشر. وقال الرئيس التنفيذي للشركة، فيكي هولوب، إن التكنولوجيا “يمكن أن تنقذ صناعتنا”، وهو تصريح أثار قلق أنصار البيئة.
الغرب يبني نوع آخر من مرافق التقاط الهواء المباشر في غرب تكساس والتي يمكنها امتصاص 500 ألف طن من ثاني أكسيد الكربون سنويًا. وتخطط الشركة بعد ذلك لحقن بعض الغاز في آبار النفط المستنفدة لاستخراج المزيد من النفط الخام، وهي ممارسة تعرف باسم الاستخلاص المعزز للنفط. وقالت شركة أوكسيدنتال إن الانبعاثات الناجمة عن النفط الجديد سيتم تعويضها عن طريق ثاني أكسيد الكربون المحقون المتروك تحت الأرض، مما يخلق وقودًا محايدًا للكربون يمكن استخدامه في الطائرات أو السفن التي يصعب إزالة الكربون منها.
وقال ريتشارد جاكسون، رئيس إدارة الموارد البرية والكربون في شركة أوكسيدنتال: “بغض النظر عن السيناريو الذي تنظر إليه، فإن العالم سيظل يستخدم ملايين براميل النفط في السنوات المقبلة”. “لذلك، أليس من الأفضل أن نستخدم صافي النفط؟”
وأضاف السيد جاكسون أن رؤية أوكسيدنتال للالتقاط الجوي المباشر ما زالت في طور التطور. ستقوم الشركة أيضًا بدفن الكثير من ثاني أكسيد الكربون الذي تلتقطه في طبقات المياه الجوفية المالحة تحت الأرض لبيع أرصدة إزالة الكربون.
ومع ذلك، تسبب اقتراح النفط الذي قدمته شركة أوكسيدنتال في رد فعل عنيف. قال نائب الرئيس السابق آل جور مؤخرا في اجتماع عقد في نيودلهي: “هناك فرق كبير بين البحث في تكنولوجيا ناشئة لمعرفة ما إذا كان من الممكن تطويرها وبين إخبار الجمهور: إذا فعلنا ذلك، يمكننا الاستمرار في حرق الوقود الأحفوري إلى الأبد”. يورك. حدث مرات.
تقول إميلي جروبرت، الأستاذة المشاركة في سياسة الطاقة المستدامة بجامعة نوتردام، إن الجدل حول حجم الدور الذي يجب أن تلعبه إزالة الكربون في معالجة تغير المناخ لا يزال في مراحله الأولى. لكن مع تدفق مليارات الدولارات، تعتبر هذه مناقشة حاسمة.
وقال الدكتور “إن استخدام الاحتجاز المباشر للهواء لتعويض كميات كبيرة من إنتاج النفط هو على نطاق مختلف تمامًا عن استخدامه لتعويض بعض الأنشطة، مثل استخدام الأسمدة، حيث يكون من المستحيل تقليل الانبعاثات”. جروبرت. “وهناك اهتمام مجتمعي واسع بمعرفة حجم إزالة الكربون الذي نلتزم به.”