توفر الآبار الحرارية الجوفية في نيوزيلندا طريقة رخيصة لتخزين الكربون بشكل دائم – أي ما يعادل إبعاد 600 ألف سيارة عن الطريق

نحن نعلم أن وضع ثاني أكسيد الكربون (CO₂) في الغلاف الجوي يضر بالمناخ. لكن هل ينبغي لنا أن نعكس بعض الأضرار عن طريق إزالة غازات الدفيئة التي انبعثت منذ عقود؟

يبدو أن الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ (IPCC) تعتقد ذلك. يسلط أحدث تقرير لها الضوء على إزالة ثاني أكسيد الكربون كنشاط أساسي إذا أراد المجتمع تجنب ارتفاع درجة حرارة المناخ بمقدار 2 أو أكثر.

هذا ليس احتجاز الكربون وعزله ، الذي يحاول تحييد احتراق الوقود الأحفوري. كما أنه لا يقتصر على عمليات الإزالة التي تحصل عليها من خلال زراعة – وعدم حصاد – غابات جديدة. تشمل إزالة ثاني أكسيد الكربون جميع أنواع الممارسات القائمة على الأرض والهندسة التي تستخرج الغاز من الغلاف الجوي وتحبسه بعيدًا بشكل دائم.

لكنها ليست عذرا لتجنب خفض الانبعاثات. لا تزال إزالة الكربون – تحول المجتمع بعيدًا عن الوقود الأحفوري – أمرًا ضروريًا ، ونحن لا نقوم بذلك بالسرعة الكافية.

يمكن أن توفر لنا إزالة ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي – الانبعاثات السلبية في الأساس – وقتًا لإزالة الكربون من خلال التراجع عن بعض قرون من التراكم. ونعتقد أن نيوزيلندا يمكن أن تكون رائدة في هذا الجهد.

بالنظر إلى مواردنا الحرارية الأرضية والغابات ، نقدر أن نيوزيلندا يمكن أن تزيل ما يصل إلى ثلاثة ملايين طن من ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي كل عام – وهو ما يعادل إخراج 600000 سيارة من الطريق.

قراءة المزيد: علاوة على التخفيضات الكبيرة في الانبعاثات ، وجدت الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ أن إزالة ثاني أكسيد الكربون على نطاق واسع من الهواء ستكون “ضرورية” لتحقيق الأهداف

وضع ثاني أكسيد الكربون في أنظمة الطاقة الحرارية الأرضية

عندما يتم ضخ ثاني أكسيد الكربون من سياراتنا ومداخننا ، فإنه يتشتت على الفور بتركيز منخفض للغاية عبر الغلاف الجوي الواسع. لكل 2400 جزيء يتكون منها الهواء ، هناك جزيء واحد فقط هو ثاني أكسيد الكربون (~ 420 جزء في المليون) ، مما يجعل من الصعب ترشيحها مرة أخرى.

تستخرج الأشجار جزيئات ثاني أكسيد الكربون القليلة من الهواء لعملية التمثيل الضوئي. المحيطات جيدة أيضًا في إزالة ثاني أكسيد الكربون ولكن هذا يجعلها أكثر حمضية ، وهو أمر غير رائع للشعاب المرجانية.

يعمل العلماء على تطوير تقنياتهم الخاصة لإزالة ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي. معظمها مكلف حاليًا في الممارسة. لكننا نعتقد أن نيوزيلندا يمكن أن تقوم بإزالة ثاني أكسيد الكربون أرخص من أي مكان آخر في العالم ، مستفيدة من صناعات الطاقة الحرارية الأرضية والغابات المتطورة لدينا.

اقرأ المزيد: كيف يمكن أن تصبح نيوزيلندا رائدة على مستوى العالم في إزالة الكربون باستخدام تكنولوجيا الغابات والطاقة الحرارية الأرضية

على مدار الستين عامًا الماضية ، أتقننا كيفية استخراج المياه الساخنة من عدة كيلومترات تحت الأرض ، واستخدامها لتوليد الكهرباء ثم إعادة المياه المبردة إلى أسفل مرة أخرى. علاوة على ذلك ، قامت صناعة الطاقة الحرارية الأرضية بالفعل بالجزء الصعب (والمكلف) لمعرفة كيفية التقاط ثاني أكسيد الكربون الذي يأتي مع المياه الحرارية الجوفية وحقنها مرة أخرى تحت الأرض.

لسوء الحظ ، تهدأ أنظمة الطاقة الحرارية الأرضية بمرور الوقت. ما لم يتم حفر آبار جديدة ، فإنها توفر كهرباء أقل مع كل عقد من الاستخدام. يمكننا تعويض الانخفاض عن طريق حرق جذوع الأشجار أو نفايات الغابات لزيادة تسخين المياه الحرارية الأرضية وتوليد المزيد من الطاقة.

تعتبر هذه الكتلة الحيوية وقودًا جيدًا لأنها متعادلة الكربون: أي CO₂ تنبعث منه يأتي من الغلاف الجوي وليس تحت الأرض. وصناعة الغابات موجودة بالفعل – مخزون من جذوع الأشجار ولوجستيات النقل والمعرفة الفنية – وكل ذلك يساعد في الحفاظ على انخفاض التكاليف.

ولكن بدلاً من ترك ثاني أكسيد الكربون من الخشب المحترق يعود إلى الغلاف الجوي ، يمكننا إذابته في المياه الحرارية الجوفية قبل إرساله إلى تحت الأرض. على عكس مشاريع احتجاز الكربون بالوقود الأحفوري ، التي تحقن ثاني أكسيد الكربون النقي الذي قد يرتفع ويتسرب لاحقًا ، فإن المياه الغازية أثقل قليلاً.

إنها عملية متضمنة ، ولكن في النهاية يمكنك تحويل نظام الطاقة الحرارية الأرضية إلى حوض كربون يولد أيضًا كهرباء متجددة.

إزالة الكربون على الميزانية

عند معالجة مشكلة هائلة مثل تغير المناخ ، يتعين على الحكومات أن تفكر في مقدار ما تعتقد أن الناخبين سيسمح لهم بإنفاقه لخفض الانبعاثات. لهذا ، من المفيد قياس تكاليف إزالة الكربون.

في الغالب ، يعد تقليل الانبعاثات خيارًا للتبديل إلى تقنية أحدث وأنظف. تقدر إحدى الدراسات حول تكاليف المكافحة أن التحول من البنزين إلى السيارة الكهربائية يعادل دفع 700 دولار أمريكي لكل طن من ثاني أكسيد الكربون يتم الاحتفاظ به بعيدًا عن الغلاف الجوي.

لقد قمنا مؤخرًا بحساب تكاليف إزالة الكربون لتقنيات الطاقة الحرارية الأرضية المختلفة. وجدنا أن التحول من الغاز الطبيعي إلى الكهرباء الحرارية الأرضية يكلف حوالي 250 دولارًا أمريكيًا لكل طن من ثاني أكسيد الكربون غير المنبعث. عند زيادة الطاقة الحرارية الأرضية باستخدام طاقة حيوية إضافية وإضافة إزالة ثاني أكسيد الكربون ، ينخفض ​​هذا إلى 150 دولارًا أمريكيًا للطن. وإذا كنت قد دفعت بالفعل مقابل محطة الطاقة الحرارية الجوفية والآبار – وهي ميزة لدينا هنا في أوتياروا – فقد تنخفض إلى 55 دولارًا أمريكيًا للطن.

فيما يتعلق بشراء أنفسنا من مسؤولية الانبعاثات ، فإن إزالة الكربون من حرارة الأرض هي واحدة من أرخص الخيارات المتاحة.

قد تحتاج الحكومة إلى دفع مليارات الدولارات من الآن وحتى عام 2030 لتحقيق أهداف اتفاقية باريس. يمكن أن ينتهي الأمر بصناعة إزالة الكربون المحلية كقوة إستراتيجية ، لا سيما مع استمرار تآكل الرخصة الاجتماعية للغابات المقطوعة.

تحديات إزالة CO₂

الحاجز الرئيسي الآن هو التكلفة. بسبب عدم اليقين الاقتصادي ، عارضت لجنة مناخية رئيسية تابعة للأمم المتحدة عمليات إزالة الكربون القائمة على الهندسة.

ولكن هناك ما يدعو للتفاؤل هنا: يظهر التاريخ الحديث لطاقة الرياح والطاقة الشمسية أن التكاليف يمكن أن تنخفض بشكل كبير مع نمو الإقبال على التكنولوجيا. بفضل مزايانا منخفضة التكلفة ، تمتلك نيوزيلندا فرصة لتسريع بقية العالم على طول منحنى التعلم لإزالة ثاني أكسيد الكربون.

مصدر قلق آخر هو أن التركيز الضيق على تعويض الانبعاثات يمكن أن يترك ملوثي المناخ الثقيل في مأزق. هذا هو التوتر بين التخفيضات الإجمالية والصافية للانبعاثات. تعالج الحكومة هذه المشكلة من خلال مراجعة مخطط تداول الانبعاثات ، لكن العالم سيظل بحاجة إلى مليارات الأطنان من إزالة ثاني أكسيد الكربون للتراجع عن الأضرار التاريخية.

اقرأ المزيد: هل الدعاية لاحتجاز الكربون وتخزينه تؤخر خفض الانبعاثات؟ هذا ما تظهره الأبحاث

يجادل آخرون بأن توافر الأراضي والمنافسة مع المحاصيل الغذائية سيحدان من كمية الكتلة الحيوية التي يمكن إتاحتها لإزالة الكربون. بينما صحيح بالمعنى الضيق ، تحصد نيوزيلندا حاليًا عشرات الملايين من الأطنان من الأخشاب كل عام بينما تنتج ما يكفي من الغذاء لـ 40 مليون شخص.

النقاد محقون في الإشارة إلى أن هذه ليست تقنية معجزة. إذا أردنا التراجع عن الإرث المناخي لقرون من النشاط المتعطش للكربون ، فسوف يتطلب الأمر جميع أنواع إزالة الكربون.

هناك مشاريع بحثية أخرى قيد التنفيذ ، بما في ذلك استخدام صخرة تعرف باسم دونيت ، والتي يمكن أن تنتشر في الأراضي الزراعية لحبس الكربون أثناء تغير المناخ ، والتقاط المباشر لثاني أكسيد الكربون من الهواء باستخدام أوليفين المعدني المشترك ، وتعزيز تخزين الكربون قدرة الرواسب البحرية ، خاصة في فيوردلاند.

اقرأ المزيد: الكربون الأزرق: هل يمكن دفن حل لتحدي المناخ في أعماق الخنادق؟

المفتاح غير المعروف الآن هو ما إذا كان الجمهور يريد ذلك. من السهل التخلص من العلبة ، وصحيح أن تجارة الكربون الدولية هي قضية معقدة تحتاج إلى دراسة دقيقة. لكن إزالة ثاني أكسيد الكربون ليست خيالًا علميًا بعد عقود من النضج. إنه هنا الآن.