يراهن العالم بشكل كبير على التقاط الكربون – وهو مصطلح يشير إلى تقنيات مختلفة لمنع تلوث الكربون من إطلاقه أثناء العمليات الصناعية ، أو إزالة الكربون الموجود من الجو ، ثم قفله بشكل دائم.
هذه الممارسة ليست خالية من الجدل ، حيث يجادل البعض بأن التقاط الكربون باهظ الثمن وغير مثبت ويمكن أن يكون بمثابة إلهاء عن انبعاثات الكربون فعليًا. لكنها حقيقة سريعة النمو: هناك ما لا يقل عن 628 مشروعًا لالتقاط وتخزين الكربون في خط الأنابيب حول العالم ، مع زيادة بنسبة 60 ٪ على أساس سنوي ، وفقًا لآخر تقرير صادر عن معهد CCS (CCS) العالمي. كان حجم السوق ما يزيد قليلاً عن 3.5 مليار دولار في عام 2024 ، ولكن من المتوقع أن ينمو إلى 14.5 مليار دولار بحلول عام 2032 ، وفقًا لما ذكره Fortune Business Insights.
ربما يتضمن نوع التقاط الكربون الأكثر طموحًا – والأكثر تكلفة – إزالة ثاني أكسيد الكربون (CO2) مباشرةً من الهواء ، على الرغم من وجود عدد قليل من هذه المرافق التي تعمل حاليًا في جميع أنحاء العالم. يعتقد بعض العلماء أن الخيار الأفضل هو التقاط الكربون من مياه البحر بدلاً من الهواء ، لأن المحيط هو أكبر حوض كربون في الكوكب ، ويمتص 25 ٪ من جميع انبعاثات ثاني أكسيد الكربون.
في المملكة المتحدة ، حيث أعلنت الحكومة في عام 2023 ما يصل إلى 20 مليار جنيه إسترليني (26.7 مليار دولار) لتمويل لدعم الكربون ، تم تشكيل أحد هذه المشروع بالقرب من القناة الإنجليزية. يطلق عليه Seacure ، ويهدف إلى معرفة ما إذا كان التقاط كربون البحر يعمل فعليًا ، وإذا كان يمكن أن يكون قادرًا على المنافسة مع نظيره في الهواء.
يقول بول هالوران ، أستاذ علوم المحيطات وعلوم المناخ في جامعة إكستر ، الذي يقود فريق البحر: “السبب في أن مياه البحر تحمل الكثير من الكربون هو أنه عندما تضع ثاني أكسيد الكربون في الماء ، يصبح 99 ٪ منه أشكالًا أخرى من الكربون المذاب الذي لا يتبادل مع الجو”.
“لكن هذا يعني أيضًا أنه من السهل جدًا إخراج هذا الكربون من الماء.”
النبات التجريبي
بدأت Seacure في بناء مصنع تجريبي منذ حوالي عام ، في مركز Weymouth Sea Life على الساحل الجنوبي لإنجلترا. تعمل على مدار الأشهر القليلة الماضية ، وهي مصممة لمعالجة 3000 لتر من مياه البحر في الدقيقة وإزالة ما يقدر بنحو 100 طن من ثاني أكسيد الكربون في السنة.
يقول هالوران: “أردنا اختبار التكنولوجيا في البيئة الحقيقية بمياه بحرية حقيقية ، لتحديد المشكلات التي تربطها” ، مضيفًا أن العمل في حوض أسماك عام كبير يساعد لأنه يحتوي بالفعل على بنية تحتية لاستخراج مياه البحر ثم تعيدها إلى المحيط.
يمكن تحويل الكربون الذي يذوب بشكل طبيعي في مياه البحر إلى ثاني أكسيد الكربون عن طريق زيادة حموضة الماء قليلاً. لجعله يخرج ، يتم تدوين الماء على مساحة سطح كبيرة مع تهب الهواء فوقه. يقول هالوران: “في هذه العملية ، يمكننا أن نؤدي أكثر من 90 ٪ من الكربون من هذا الماء”.
نبات Seacure Pilot – بول هالوران وفريق البحر
يتم تشغيل ثاني أكسيد الكربون الذي يتم استخلاصه من الماء من خلال عملية تنقية تستخدم الكربون المنشط في شكل قشور جوز الهند المتفحمة ، ثم جاهزة لتخزينها. في نظام تحجيم ، سيتم إطعامه في تخزين CO2 الجيولوجي. قبل إطلاق الماء ، تتم استعادة حموته إلى مستويات طبيعية ، مما يجعله جاهزًا لامتصاص المزيد من ثاني أكسيد الكربون من الهواء.
يقول هالوران: “هذه المياه التي تم تفريغها والتي لديها الآن تركيزات منخفضة للغاية من الكربون تحتاج إلى إعادة ملؤها ، لذلك تحاول فقط امتصاص ثاني أكسيد الكربون من أي مكان ، وهي تمتصها من الجو”. “هناك تشبيه بسيط هو أننا نضغط على إسفنجة ونعيدها.”
على الرغم من أن هناك حاجة إلى مزيد من الاختبارات لفهم الإمكانات الكاملة للتكنولوجيا ، فإن Halloran تعترف بأنها “لا تهب على الهواء المباشر من المياه من حيث تكاليف الطاقة” ، وهناك تحديات أخرى مثل الاضطرار إلى إزالة الشوائب من الماء قبل إطلاقها ، وكذلك التأثير المحتمل على النظم الإيكولوجية. لكنه يضيف ، أن جميع تقنيات التقاط الكربون تكبد تكاليف عالية في بناء النباتات والبنية التحتية ، واستخدام مياه البحر ميزة واحدة واضحة: لها تركيز أعلى بكثير من الكربون مما يفعل الهواء ، “لذلك يجب أن تكون قادرًا على تقليل تكاليف رأس المال التي تنطوي عليها بناء النباتات”.
التأثيرات المخففة
أحد الشواغل الرئيسية مع أي نظام يلتقط الكربون من مياه البحر هو تأثير المياه التي تم تفريغها على النظم الإيكولوجية البحرية. يقول غاي هوبر ، باحث الدكتوراه في جامعة إكستر ، الذي يعمل على هذه القضية في موقع Seacure ، إن مياه البحر المنخفضة الكربون يتم إطلاقها بكميات صغيرة من غير المرجح أن يكون لها أي تأثير على البيئة البحرية ، لأنها تخفف بسرعة كبيرة.
ومع ذلك ، هذا لا يعني أن Seacure آمن تلقائيًا. ويضيف: “لفهم كيف يمكن أن تؤثر النسخة المقيدة من Seacure على البيئة البحرية ، فقد نجري تجارب لقياس كيفية استجابة الكائنات البحرية لمياه البحر منخفضة الكربون”. “تشير النتائج الأولية إلى أن بعض الكائنات البحرية ، مثل العوالق وبلح البحر ، قد تتأثر عند تعرضها لمياه البحر منخفضة الكربون.”
للتخفيف من الآثار المحتملة ، يمكن أن تكون مياه البحر “محفوظة مسبقًا” قبل إطلاقها في البيئة البحرية ، لكن Hooper يحذر من عدم نشر نظام البحر بالقرب من أي موائل بحرية حساسة.
هناك اهتمام متزايد بالتقاط الكربون من مياه البحر – المعروف أيضًا باسم التقاط المحيط المباشر أو DOC – والعديد من الشركات الناشئة تعمل في هذا المجال. من بينها Captura ، وهي لعبة من معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا التي تعمل في مشروع تجريبي في هاواي ، ومقرها أمستردام ، والتي تقول إن طريقته أكثر فعالية من حيث التكلفة من الهواء.
وفقًا لسوارت هاسزلدين ، أستاذ التقاط الكربون وتخزينه في جامعة إدنبرة ، الذي لا يشارك في Seacure ، على الرغم من أن المبادرة تبدو أكثر كفاءة في استخدام الطاقة من اختبارات تجريبية للالتقاط الجوي الحالي ، فإن نظامًا كاملًا على نطاق واسع يتطلب إمدادًا من الطاقة المتجددة وتخزين دائم من CO2 من خلال ضغطه سائلًا ويحترم بعد ذلك إلى الإيقاف.
يقول إن التحدي التالي هو أن يتوسع SeaCure و “العمل لفترة أطول لإثبات أنه يمكنه التقاط ملايين أطنان من ثاني أكسيد الكربون كل عام.”
لكنه يعتقد أن هناك إمكانات كبيرة في استعادة الكربون من مياه المحيط. “يبلغ إجمالي الكربون في مياه البحر حوالي 50 مرة في الغلاف الجوي ، ويمكن أن يكون الكربون مقيمًا في مياه البحر لعشرات الآلاف من السنين ، مما يسبب التحمض الذي يضر بالنظم الإيكولوجية للرجال الشعاب المرجانية.
لمزيد من الأخبار والنشرات الإخبارية CNN قم بإنشاء حساب في CNN.com