وجهات نظر: إعادة استخدام ثاني أكسيد الكربون كوقود حيوي

إن إعادة تدوير ثاني أكسيد الكربون المنبعث في الغلاف الجوي بكميات هائلة أمرٌ بالغ الصعوبة، لكن العديد من العلماء يعتقدون أنه ليس فقط يستحق الجهد المبذول، بل ضروري أيضًا. إن تهديد تغير المناخ على الكوكب جسيم لدرجة أنهم يقولون إنه من المستحيل معالجة المشكلة بدون هذه التقنيات.

لقد اكتسبت فكرة التقاط ثاني أكسيد الكربون الناتج عن محطات الطاقة التي تعمل بالفحم وغيرها من المصادر لتخزينه تحت الأرض قوة دفع بالفعل، مع وجود العديد من المشاريع التجريبية قيد التشغيل أو في طور التنفيذ.

لم يحالف الحظ حتى الآن اقتراح إعادة استخدام ثاني أكسيد الكربون: فرغم أن العلم يعلم منذ زمن طويل إمكانية إنتاج الوقود بخلط الكربون بالهيدروجين، إلا أن الكثيرين يترددون في استخدامه نظرًا لكثافة الطاقة العالية فيه. يقول هانز زيوك من مختبر لوس ألاموس الوطني (الولايات المتحدة الأمريكية): "لا توجد فائدة تُذكر. أضف إلى ذلك أن كفاءة الإنتاج لا تصل أبدًا إلى 100%، ما يؤدي إلى استهلاك طاقة أكبر مما يُستهلك". ويضيف أنه بسبب هذه المشكلة، من المنطقي استخدام الوقود المشتق من النفط. ويختم الخبير: "إذا كانت الطبيعة قد خلقته لنا مجانًا، فلماذا لا نستخدمه؟"

لكن احتياطيات النفط آخذة في النفاد. عليهم الحفر في المياه العميقة، واستخراج رمال القطران، والتطلع نحو القطب الشمالي. هل حان الوقت لبديل؟ حسنًا، بالنسبة للولايات المتحدة، تُعدّ معالجة ثاني أكسيد الكربون وسيلة جيدة للتعافي من أزمة النفط، لكنها لا تُجدي نفعًا في إنقاذ المناخ، كما يؤكد السيد زيوك، ما لم تُصبح العملية أكثر كفاءة في استخدام الطاقة.

لحسن الحظ، هناك رواد في هذا المجال أيضًا. وحسب قولهم، فإن التكنولوجيا ليست مثالية، لكنها موجودة بالفعل. من الممكن ليس حتى جمع الانبعاثات من محطات الطاقة أو السيارات، بل استخلاص ثاني أكسيد الكربون مباشرةً من الهواء. "يقولون: "اضغطوه وادفنوه!" ونحن نقول: "لا، أعطونا إياه، وسنصنع منه البنزين!" - هذه كلمات بايرون إلتون، الرئيس التنفيذي لشركة علوم الكربون من سانتا باربرا. "تخيلوا مستقبلًا يكون فيه الماء وثاني أكسيد الكربون مصدرين للوقود!" يهتف بيتر أيزنبرغر، مؤسس معهد الأرض بجامعة كولومبيا (الولايات المتحدة الأمريكية) وأحد مؤسسي غلوبال ثيرموستات.

إحدى طرق حل هذه المشكلة هي استخدام الطاقة الشمسية. تعمل إيلين ستيشل وزملاؤها من مختبر سانديا الوطني (الولايات المتحدة الأمريكية) على تطوير محرك حراري كيميائي عالي الكفاءة يعمل بطاقة الشمس المركزة. في الواقع، جميع الطاقة (بما في ذلك تلك الموجودة في الهيدروكربونات) تأتي من الشمس، فلماذا لا نحاول تقليد الطبيعة مرارًا وتكرارًا؟

طوّر باحثون نموذجًا أوليًا لمفاعل شمسي. وهو عبارة عن مجموعة ضخمة من المرايا تُركّز ضوء الشمس في شعاع قوي مُوجّه نحو حلقات أكسيد معدني. تدور الحلقات وتسخن حتى 1400 درجة مئوية، ثم تبرد إلى 1100 درجة مئوية. تُغذّى بثاني أكسيد الكربون أو الماء. عند درجات الحرارة العالية، تُطلق الحلقات الأكسجين، وعند درجات الحرارة المنخفضة نسبيًا، تستقبله. والنتيجة هي أول أكسيد الكربون أو الهيدروجين، وهما من مكونات الوقود الهيدروكربوني.

يشغل النموذج الأولي مساحة حوالي 20 مترًا مربعًا، ويخدم مفاعلًا بحجم برميل بيرة. لجمع ما يعادل مليون برميل من النفط يوميًا على شكل ضوء الشمس، يلزم 121.4 ألف هكتار من المرايا (أي ما يعادل مساحة موسكو). تجدر الإشارة إلى أن العالم يستهلك حوالي 86 مليون برميل من الوقود السائل يوميًا، بما في ذلك الوقود الحيوي.

تقوم شركة "كربون ساينسز" المذكورة آنفًا بخلط ثاني أكسيد الكربون مع الغاز الطبيعي (أو الميثان كمكون رئيسي) باستخدام محفز معدني. ويُقال إن هذا الأخير مصنوع من معادن شائعة - النيكل والكوبالت، مع إضافة الألومنيوم والمغنيسيوم. ويُعدّ تحويل الغاز الاصطناعي الناتج إلى وقود للنقل تقنية راسخة. ويكمن الفرق في نهج "كربون ساينسز" في أنه يتم بطريقة جافة. وتعمل الشركة بالفعل على إنتاج أول دفعة من وقود الديزل.

من المهم ملاحظة أن بعض الهيدروكربونات المستخدمة في هذه العملية مصدرها الغاز الطبيعي. وتسعى شركات أخرى، مثل شركة "إير فيول سينثيسيس" البريطانية، إلى تحقيق الأمر نفسه دون استخدام الميثان وباستخدام طاقة الرياح. والهدف هو إنتاج لتر واحد من وقود الطائرات يوميًا (كعرض توضيحي للتكنولوجيا).

يشير الباحثون إلى أن من أهم مزايا هذه الطاقة أنها ستسمح لنا بالحفاظ على كامل البنية التحتية الحالية، لأنها ستكون نفس الوقود الذي نستخدمه اليوم. تجدر الإشارة إلى أن الحاجة إلى الاستثمار في إعادة بناء البنية التحتية هي التي تُبطئ بشكل كبير تطوير الطاقة الشمسية وطاقة الرياح.

[ 1 ]، [ 2 ]، [ 3 ]، [ 4 ]، [ 5 ]