الالتقاط المذهل لثاني أكسيد الكربون: ما هو العلم وراء التقاط الهواء المباشر؟

مع تزايد خطورة تغير المناخ، يبحث العلماء والمهندسون بنشاط عن طرق لتقليل انبعاثات ثاني أكسيد الكربون (CO2). ومن بين هذه التقنيات، تقنية التقاط الهواء المباشر (DAC) التي تكتسب اهتمامًا متزايدًا. وهي تقنية تستخرج ثاني أكسيد الكربون مباشرة من الهواء المحيط باستخدام عمليات كيميائية أو فيزيائية. مع تكثيف الجهود العالمية لخفض الكربون، يُنظر إلى الكربون المباشر على أنه "تكنولوجيا الانبعاثات السلبية" (NET)، والتي تنطوي على العديد من المبادئ العلمية المذهلة والتحديات التقنية.

إن عملية التقاط الهواء المباشر لا تزيل ثاني أكسيد الكربون فحسب، بل تخزنه أيضًا بأمان في مخزن طويل الأمد

كيف تعمل عملية التقاط الهواء المباشر

يمكن تقسيم سير عمل نظام DAC إلى ثلاث مراحل رئيسية: مرحلة الاتصال ومرحلة الالتقاط ومرحلة الفصل. في مرحلة الاتصال، يستخدم نظام DAC مراوح كبيرة لتوصيل الهواء المحيط المحتوي على ثاني أكسيد الكربون إلى الجهاز. ثم في مرحلة الالتقاط، يتم دمج ثاني أكسيد الكربون بسرعة وكفاءة مع مذيب سائل أو مادة ماصة صلبة. أخيرًا، في مرحلة الفصل، يتم إزالة ثاني أكسيد الكربون بواسطة مصدر طاقة خارجي، ويتم فصل ثاني أكسيد الكربون عن المذيب لإنتاج ثاني أكسيد الكربون النقي للتخزين أو الاستخدام.

تستخدم عملية DAC ذات درجة الحرارة المنخفضة مادة ماصة صلبة، بينما تستخدم عملية درجة الحرارة المرتفعة مذيبًا سائلًا، والذي يتميز بخصائص مختلفة فيما يتعلق بالحركية ونقل الحرارة.

الحالة الحالية لـ DAC

اعتبارًا من عام 2023، لا تزال تقنية DAC قيد التطوير، ولكن هناك العديد من المصانع التجارية تعمل بالفعل في الولايات المتحدة وأوروبا. إن اتساع نطاق تطبيقاتها يجعل من التحويل الرقمي التناظري مجالًا جذابًا للبحث، كما أن الابتكارات المستقبلية قد تجعل تشغيلها أرخص بكثير. ومع ذلك، فإن التكلفة التشغيلية الحالية لتكنولوجيا DAC تتجاوز 1000 دولار أمريكي للطن، وهو ما يمنعها من دخول سوق تجارة الكربون.

التأثيرات والتحديات البيئية

يعتقد أنصار DAC أنها واحدة من أهم الأدوات في مكافحة تغير المناخ، ومع ذلك، هناك أيضًا منتقدون يقولون إن الاعتماد المفرط على هذه التكنولوجيا قد يؤخر تدابير خفض الانبعاثات الضرورية وأن الكمية الكبيرة من الموارد المطلوبة إن تشغيل DAC كبير جدًا. وقد يؤدي هذا إلى إضعاف الفوائد البيئية التي يجلبها.

وأشار تحليل أجري في عام 2020 إلى أن تنفيذ تقنية التقاط الكربون المباشر سوف يتطلب كميات كبيرة من المواد، وهو ما قد لا يكون كافياً لالتقاط 3 مليارات طن من ثاني أكسيد الكربون المطلوبة كل عام.

حالات تطبيق DAC

تتمتع تقنية DAC بمجموعة واسعة من التطبيقات العملية، بما في ذلك تعزيز استخلاص النفط والغاز، وتوليف الوقود والبلاستيك الخالي من الكربون، وكربنة المشروبات. في هذه التطبيقات، تختلف متطلبات تركيز ثاني أكسيد الكربون، مما يؤثر على فعالية تكلفة DAC.

النظرة المستقبلية وتعزيز السياسات

من أجل تسريع تطبيق المساعدة الإنمائية الرسمية، تشكل الحوافز السياسية جزءاً مهماً للغاية. تخطط وزارة الطاقة الأمريكية لاستثمار 3.5 مليار دولار في العديد من مراكز التقاط الكربون الرقمي، على أمل أن تتمكن من التقاط ما لا يقل عن مليون طن متري من ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي كل عام وتعزيز تسويق التكنولوجيا.

إن تطوير تكنولوجيا التحويل الرقمي إلى تناظري لا يتعلق بالابتكار التكنولوجي فحسب، بل يتعلق أيضاً بكيفية تمكن صناع السياسات من خلق بيئة جيدة لتعزيز نضج هذه التكنولوجيا.

الخاتمة

لا تزال عمليات الاستكشاف التي يقوم بها مركز المساعدة الإنمائية مستمرة. فهل يمكننا إيجاد طرق أكثر فعالية لمعالجة أزمة المناخ من خلال الجهود المشتركة بين التكنولوجيا والسياسة؟

Trending Knowledge

أسرار تكنولوجيا الانبعاثات السلبية: كيف يمكن لالتقاط الكربون من الهواء مباشرة أن ينقذ الكوكب؟
مع تفاقم تغير المناخ العالمي، أصبح من الملح بشكل خاص إيجاد حلول فعالة ومستدامة لخفض الكربون. ومن بينها، بدأت تقنية الاحتجاز المباشر للكربون في الهواء (DAC) في جذب المزيد والمزيد من الاهتمام. جوهر هذه
التقاط الهواء المباشر: كيف نجعل مستقبلنا أكثر نظافة؟
في مواجهة خطر الاحتباس الحراري، يعمل العلماء والمهندسون جاهدين لإيجاد حلول مبتكرة، أحدها تقنية التقاط الهواء المباشر (DAC). تستخرج هذه التقنية ثاني أكسيد الكربون (CO2) مباشرة من الغلاف الجوي من خلال ع
مكافحة ظاهرة الاحتباس الحراري: معجزة تكنولوجيا التقاط الكربون من الهواء مباشرة!
مع تزايد حدة ظاهرة الاحتباس الحراري، يعمل العلماء والمهندسون على تطوير حلول مبتكرة لمواجهة هذا التحدي. ومن بين هذه التقنيات، أصبحت تقنية التقاط الكربون من الهواء مباشرة مجالاً يحظى باهتمام كبير. ومن خ

Responses