تريسي، كاليفورنيا — في مستودع مفتوح في الوادي المركزي بكاليفورنيا، تحتوي رفوف يبلغ ارتفاعها 40 قدمًا على مئات الصواني المملوءة بمسحوق أبيض يتحول إلى قشرة، لأنه يمتص ثاني أكسيد الكربون من السماء.
الشركة الناشئة التي قامت ببناء المنشأة، Heirloom Carbon Technologies، تصفها بأنها أول محطة تجارية في الولايات المتحدة تستخدم الالتقاط المباشر للهواء، والذي يتضمن تفريغ غازات الدفيئة من الغلاف الجوي. وهناك مصنع آخر يعمل في أيسلندا، ويقول بعض العلماء إن هذه التقنية قد تكون حاسمة في مكافحة تغير المناخ.
سوف يأخذ الإرث ثاني أكسيد الكربون الذي يسحبه من الهواء ويحفظ الغاز بشكل دائم في الخرسانة، حيث لا يمكنه تسخين الكوكب. لكسب الإيرادات، تقوم الشركة ببيع أرصدة إزالة الكربون للشركات التي تدفع علاوة لتعويض انبعاثاتها. وقعت Microsoft بالفعل صفقة مع Heirloom لإزالة 315000 طن من ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي.
اشترك في النشرة الإخبارية لصحيفة The Morning الإخبارية من صحيفة نيويورك تايمز
المنشأة الأولى للشركة في تريسي، والتي ستفتتح يوم الخميس، هي منشأة صغيرة إلى حد ما. ويمكن للمصنع أن يمتص بحد أقصى 1000 طن من ثاني أكسيد الكربون سنويا، أي ما يعادل عادم حوالي 200 سيارة. لكن شركة Heirloom تأمل في التوسع بسرعة.
وقال الرئيس التنفيذي شاشانك سامالا: “نريد الوصول إلى ملايين الأطنان سنويًا”. “وهذا يعني نسخ ولصق هذا التصميم الأساسي مرارًا وتكرارًا.”
لقد تحولت فكرة استخدام التكنولوجيا لامتصاص ثاني أكسيد الكربون من السماء من الخيال العلمي إلى الشركات الكبرى. ظهرت المئات من الشركات الناشئة. منحت إدارة بايدن في أغسطس 1.2 مليار دولار لمساعدة العديد من الشركات، بما في ذلك شركة Heirloom، على بناء محطات أكبر لالتقاط الهواء المباشر في تكساس ولويزيانا. تنفق شركات مثل إيرباص وجيه بي مورجان تشيس الملايين لشراء أرصدة إزالة الكربون من أجل الوفاء بتعهدات الشركات بشأن المناخ.
ويشير المنتقدون إلى أن العديد من الطرق الاصطناعية لإزالة ثاني أكسيد الكربون من الهواء مكلفة للغاية، حيث تصل إلى 600 دولار للطن أو أكثر، ويخشى البعض من أنها قد تصرف الانتباه عن الجهود المبذولة للحد من الانبعاثات. ويشعر أنصار البيئة بالقلق من استثمار شركات النفط في هذه التكنولوجيا، خوفا من إمكانية استخدامها لإطالة أمد استخدام الوقود الأحفوري.
ويقول آخرون أنه من الضروري المحاولة. يقول العلماء إن الدول أخرت خفض انبعاثات الغازات الدفيئة لفترة طويلة، لدرجة أنه يكاد يكون من المستحيل الحفاظ على ظاهرة الاحتباس الحراري عند مستويات مقبولة نسبيا ما لم تخفض البلدان الانبعاثات بشكل حاد وتقوم أيضا بإزالة مليارات الأطنان من ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي بحلول منتصف القرن، وهو أمر أكثر بكثير. مما يمكن تحقيقه بمجرد زراعة الأشجار.
وقالت وزيرة الطاقة جنيفر جرانهولم، التي خططت لحضور افتتاح منشأة هيرلوم: “العلم واضح: خفض انبعاثات الكربون من خلال الطاقة المتجددة وحده لن يوقف الضرر الناجم عن تغير المناخ”. “إن تقنية التقاط الهواء المباشر هي أداة لتغيير قواعد اللعبة وتمنحنا فرصة لإزالة التلوث الكربوني الذي يتراكم في الغلاف الجوي منذ الثورة الصناعية.”
الصخور الممتصة للكربون
تعتمد تقنية Heirloom على جزء بسيط من الكيمياء: الحجر الجيري، أحد أكثر الصخور وفرة على الكوكب، 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، والذي يشبه الدقيق، بالماء وينشر على صواني كبيرة، والتي تحملها الروبوتات على رفوف عالية البرج وتتعرض للهواء الطلق. وعلى مدار ثلاثة أيام، يمتص المسحوق الأبيض ثاني أكسيد الكربون ويتحول إلى حجر جيري مرة أخرى. ثم يعود إلى الفرن وتتكرر الدورة.
قال سامالا، الذي شارك في تأسيس شركة Heirloom في عام 2020: “هذا هو جمال هذا الأمر، إنها مجرد صخور على صواني”. وأضاف أن الجزء الصعب كان سنوات من تعديل المتغيرات مثل حجم الجسيمات، وتباعد الصينية، والرطوبة لتسريع الامتصاص.
لا يزال يتعين التعامل مع ثاني أكسيد الكربون. في كاليفورنيا، تعمل شركة Heirloom مع شركة CarbonCure، وهي شركة تخلط الغاز في الخرسانة، حيث يتمعدن ولا يعد بإمكانه الهروب إلى الهواء. وفي المشاريع المستقبلية، تخطط هيرلوم أيضًا لضخ ثاني أكسيد الكربون إلى آبار تخزين تحت الأرض، ودفنه.
لن تكشف شركة Heirloom عن تكاليفها الدقيقة، لكن الخبراء يقدرون أن الالتقاط المباشر للهواء يكلف حاليًا حوالي 600 إلى 1000 دولار لكل طن من ثاني أكسيد الكربون، مما يجعلها الطريقة الأكثر تكلفة للحد من الانبعاثات، حتى بعد الإعفاءات الضريبية الفيدرالية الجديدة التي تصل قيمتها إلى 180 دولارًا. للطن.
حددت شركة Heirloom هدفًا طويل المدى بقيمة 100 دولار للطن وتهدف إلى الوصول إلى هذا الهدف جزئيًا من خلال وفورات الحجم والمكونات المنتجة بكميات كبيرة. بالنسبة لمصنعها التالي، المخطط له في لويزيانا، ستستخدم شركة 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 قمت بنشر المزيد، تنخفض التكاليف”. “هناك الكثير من الأسباب للاعتقاد بأن ذلك يمكن أن يحدث هنا أيضًا.”
قد يمثل العثور على ما يكفي من الطاقة النظيفة للعملية كثيفة الاستهلاك للطاقة تحديًا. في كاليفورنيا، دفعت شركة Heirloom لمزود محلي لإضافة المزيد من الكهرباء المتجددة إلى الشبكة. لكن الخبراء يقولون إن هناك حاجة إلى الرعاية لضمان ألا تتسبب محطات احتجاز الهواء المباشر عن غير قصد في زيادة الانبعاثات من قطاع الكهرباء عن طريق تحويل طاقة الرياح أو الطاقة الشمسية من أماكن أخرى.
وقال داني كولينوارد، زميل باحث في معهد قانون وسياسات إزالة الكربون في الجامعة الأمريكية: “إذا قالت شركة ما إنها تزيل طناً 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.
حددت مايكروسوفت، وهي أكبر عملاء Heirloom، هدفًا يتمثل في التخلص من الكربون بحلول عام 2030. وهذا يعني أولاً بذل كل ما في وسعها لخفض الانبعاثات، مثل تشغيل 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 انبعاثاتها التاريخية.
لن تقوم Microsoft بشراء التعويضات التقليدية، مثل الدفع للأشخاص لحماية الغابات، لأنه من الصعب التحقق منها وقد لا تكون دائمة. بدا سحب ثاني أكسيد الكربون من الهواء ودفنه أكثر استدامة وأسهل في القياس.
وقال بريان مارس، كبير مديري الطاقة والكربون في مايكروسوفت: “يمكن أن تكون إزالة الكربون أكثر تكلفة بكثير من التعويضات، ولكن ما تدفعه مقابل التأثير المناخي يختلف جذرياً”.
وقال مارس إنه من السابق لأوانه التنبؤ بتقنيات إزالة الكربون التي ستعمل بشكل أفضل، لذا فإن الشركة تستثمر في مجموعة متنوعة من الأساليب إلى جانب أسلوب Heirloom. يتضمن ذلك مشروعًا مختلفًا لالتقاط الهواء المباشر في وايومنغ وشركة ناشئة تدعي إزالة الكربون الجوي عن طريق دفن الأعشاب البحرية في أعماق المحيط.
وقال مارس: “كلما زاد الابتكار الذي يمكننا رؤيته في هذا المجال، كان ذلك أفضل”.
ولكن حتى الآن، لم يكن سوى عدد قليل من الشركات الثرية على استعداد لدفع تكاليف إزالة الكربون هندسيا.
وفي محاولة لبناء الثقة في السوق، أعلنت وزارة الطاقة في سبتمبر/أيلول أنها ستشتري ما قيمته 35 مليون دولار من أرصدة إزالة الكربون من ما يصل إلى 10 مزودين، من أجل وضع مبادئ توجيهية جديدة حول ما يمكن اعتباره مشروعاً “عالي الجودة”.
وقال نواه ديش، نائب مساعد وزير الخارجية لمكتب إدارة الكربون التابع لوزارة الطاقة: “إن إزالة الكربون تحظى باهتمام كبير، ولكن لا يوجد حتى الآن عدد كافٍ من المشترين للوصول إلى الحجم الذي نحتاجه”. “نحن نحاول تغيير ذلك.”
سؤال النفط
الإرث يبرز بطريقة أخرى. وفي أكتوبر/تشرين الأول، تعهدت الشركة علناً بأنها لن تقبل استثمارات من شركات النفط والغاز أو تستخدم تقنيتها لتمكين إنتاج الوقود الأحفوري.
ويبدو أن ذلك كان استجابة لشركة واحدة على وجه الخصوص: شركة أوكسيدنتال بتروليوم، وهي شركة النفط والغاز العملاقة التي برزت كلاعب رئيسي في مجال الاستيلاء المباشر على الهواء. وقد قال الرئيس التنفيذي للشركة، فيكي هولوب، إن هذه التكنولوجيا يمكن أن “تحافظ على صناعتنا”، وهو تصريح أثار قلق أنصار حماية البيئة.
تقوم شركة أوكسيدنتال ببناء نوع مختلف من محطات 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 الذي ظل تحت الأرض، مما يخلق وقودًا محايدًا للكربون يمكن استخدامه في الطائرات أو السفن التي يصعب إزالة الكربون منها.
وتشير توقعات الطاقة إلى أن العالم سيستخدم ملايين البراميل من النفط لسنوات قادمة. وقال ريتشارد جاكسون، رئيس الموارد البرية وإدارة الكربون في شركة أوكسيدنتال: “بالنسبة لنا، يتعلق الأمر بحل مشكلة ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي”. “وأشياء مثل صافي النفط والغاز الصفري يمكن أن تكون وسيلة ذات معنى، خاصة على المدى القريب، لدعم ذلك.”
وأضاف 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، من أجل بيع أرصدة إزالة الكربون.
ومع ذلك، أثار اقتراح النفط الذي قدمته شركة أوكسيدنتال ردود فعل عنيفة. قال نائب الرئيس السابق آل جور في مؤتمر عقد مؤخراً في نيويورك: “هناك فرق كبير بين استكشاف التكنولوجيا الناشئة لمعرفة ما إذا كان من الممكن تطويرها، وبين إخبار الجمهور: إذا فعلنا ذلك، يمكننا الاستمرار في حرق الوقود الأحفوري إلى الأبد”. حدث مرات.
وقالت إميلي جروبرت، الأستاذة المساعدة 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 المبكرة. لكن مع تدفق مليارات الدولارات، أصبحت هذه مناقشة حاسمة.
وقال جروبرت: “إن استخدام الالتقاط المباشر للهواء لتعويض كميات كبيرة من إنتاج النفط هو نطاق مختلف تمامًا عن استخدامه لتعويض بعض الأنشطة، مثل استخدام الأسمدة، حيث يكون من المستحيل خفض الانبعاثات”. “وهناك اهتمام مجتمعي واسع بمعرفة حجم إزالة الكربون الذي نلتزم به.”
ج.2023 شركة نيويورك تايمز