«جذب» کربن برای خدمت به سیاره سبز

جذب و ذخیره کربن، فناوری‌ای است که به کاهش انتشار CO2 کمک می‌کند و در محدود کردن افزایش میانگین دمای جهانی به زیر ۱.۵ درجه سانتیگراد در مقایسه با دوران پیش از صنعتی شدن نقش دارد.

Sơ đồ minh họa công nghệ CCS thu giữ và lưu trữ carbon. (Nguồn: IEA)

تصویر شماتیک از فناوری جذب و ذخیره کربن CCS. (منبع: IEA)

نیروگاه‌ها و کارخانه‌ها در سراسر جهان سهم عمده‌ای در انتشار CO2 دارند که منجر به گرمایش جهانی می‌شود.

دانشمندان در حال بررسی امکان جذب دی اکسید کربن قبل از انتشار آن در جو با استفاده از فناوری جذب و ذخیره کربن (CCS) هستند. CCS فرآیندی است که در آن گازهای تولید شده از سوختن سوخت‌های فسیلی جذب، دی اکسید کربن از سایر گازها جدا و به محل ذخیره ارسال می‌شوند.

اهمیت فناوری CCS در گزارش آژانس بین‌المللی انرژی (IEA) در مورد هدف انتشار خالص صفر CO2 تا سال 2050 ذکر شده است.

آژانس بین‌المللی انرژی تخمین می‌زند که برای کاهش انتشار خالص دی‌اکسید کربن به صفر تا سال ۲۰۵۰، سالانه حدود ۷.۶ میلیارد تن دی‌اکسید کربن باید جذب شود که از این مقدار، ۹۵٪ از کل دی‌اکسید کربن جذب‌شده باید به‌طور دائم در زمین‌شناسی ذخیره شود و ۵٪ برای تولید مواد مصنوعی یا تولید سایر محصولات استفاده شود. در حال حاضر، حجم دی‌اکسید کربن ذخیره‌شده در سراسر جهان تنها حدود ۴۳ میلیون تن در سال است.

ژاپن و چین پیشتازند

ژاپن یکی از کشورهای پیشرو در اجرای فناوری CCS است. پروژه CCS توماکومای از سال ۲۰۱۲ در کشور شکوفه‌های گیلاس، در شهر توماکومای توسط شرکت CCS ژاپن (JCCS) اجرا شده است.

محل اجرای پروژه - شهر توماکومای، عمدتاً در حال توسعه صنعت، شیلات، تولید کاغذ و نفت.

در طول مرحله آزمایشی، این پروژه به هدف خود که جمع‌آوری ۰.۳ میلیون تن دی‌اکسید کربن و ذخیره دائمی آن در لایه‌های زمین‌شناسی کف اقیانوس بود، دست یافت. این پروژه همچنان در حال تکمیل است تا از سال ۲۰۳۰ برای ذخیره‌سازی دی‌اکسید کربن در مقیاس بزرگ آماده شود.

در چین، در تاریخ ۲ ژوئن، شرکت سرمایه‌گذاری انرژی چین (China Energy) از راه‌اندازی بزرگترین کارخانه جذب، بهره‌برداری و ذخیره‌سازی کربن (CCUS) آسیا در بخش برق زغال‌سنگی در استان جیانگسو خبر داد. China Energy اظهار داشت که این کارخانه که به نیروگاه زغال‌سنگی تایژو متصل است، ظرفیت جذب ۵۰۰۰۰۰ تن CO2 در سال را دارد.

آقای جی مینگبین، رئیس شعبه جیانگسو شرکت انرژی چین، تأکید کرد که در طول عملیات آزمایشی پروژه، سیستم CCUS عملکرد خوب و استانداردهای ایمنی بالایی را نشان داد. شاخص‌های بهره‌وری انرژی و کیفیت محصول برابر یا فراتر از سطح طراحی اولیه بودند.

آقای جی مینگبین فاش کرد که هم دی اکسید کربن منتشر شده و هم دی اکسید کربن جذب شده قابل استفاده هستند زیرا شرکت انرژی چین با هشت شرکت قرارداد امضا کرده است. دی اکسید کربن جذب شده را می‌توان برای تولید یخ خشک و گاز محافظ برای جوشکاری استفاده کرد.

این پروژه‌ها بخشی از تلاش‌های چین برای دستیابی به هدف خود مبنی بر خنثی‌سازی کربن تا سال ۲۰۶۰ هستند.

چشم‌اندازها در ویتنام

در ویتنام، فناوری CCS اخیراً توجه زیادی از سوی سیاست‌گذاران به خود جلب کرده است، به خصوص پس از تعهد ویتنام به صفر رساندن انتشار خالص تا سال ۲۰۵۰ و حمایت از «بیانیه جهانی گذار از زغال سنگ به برق پاک» در بیست و ششمین کنفرانس طرفین کنوانسیون چارچوب سازمان ملل متحد در مورد تغییرات اقلیمی (COP26) در سال ۲۰۲۱.

فناوری CCS در بسیاری از اسناد و سیاست‌های مهم دولت ویتنام ذکر شده است. در تصمیم تصویب استراتژی ملی تغییرات اقلیمی برای دوره تا سال 2050 (شماره 896/QD-TTg مورخ 26 ژوئیه 2022)، آمده است: "تحقیق و به‌کارگیری فناوری CCS در نیروگاه‌های سوخت فسیلی و تأسیسات تولید صنعتی".

در تاریخ 28 ژوئن، موسسه نفت ویتنام (VPI) و شرکت اسمارت ژئوفیزیک سولوشنز (SGS) به طور مشترک یک کنفرانس علمی بین‌المللی با موضوع «آزمایش و شبیه‌سازی جذب، استفاده و ذخیره‌سازی کربن» (CCUS Experiment and Modeling) برگزار کردند.

به گفته دکتر فام هوی گیائو، دانشیار و مدیر SGS، کاربرد CCUS برای دستیابی به هدف کاهش انتشار CO2 به صفر، به ویژه در کشورهای در حال توسعه مانند ویتنام، هنوز در مراحل ابتدایی خود است. وی گفت: «تحقیقات CCUS باید در یک نقشه راه کامل اجرا شود و اولین وظیفه، ساخت یک فرآیند تحقیقاتی CCUS در آزمایشگاه و شبیه‌سازی انتقال و ذخیره‌سازی CO2 در زیر زمین است.»

مطالعات قبلی در مورد CCS ارزیابی اولیه‌ای از امکان‌سنجی استقرار CCS، به ویژه در افزایش بازیافت نفت، ارائه می‌دهد. در سال ۲۰۱۱، ویتنام اولین کشور در جنوب شرقی آسیا بود که با موفقیت یک پروژه افزایش بازیافت نفت با استفاده از CO2 را در میدان رانگ دونگ در منطقه دریایی با ریا - وونگ تاو اجرا کرد.

ویتنام با تعهد به دستیابی به انتشار صفر خالص تا سال ۲۰۵۰، اهمیت CCUS را در کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای، همانطور که در استراتژی ملی تغییرات اقلیمی تا سال ۲۰۵۰ ذکر شده است، برجسته می‌کند.

به گفته دکتر نگوین مین کوی، معاون مدیر VPI، نتایج تحقیقات اخیر VPI در مورد منابع CO2 و مکان‌های بالقوه ذخیره‌سازی CO2، فرصت توسعه یک زنجیره کامل CCUS شامل مراحل جذب، حمل و نقل، استفاده و ذخیره‌سازی CO2 را نشان می‌دهد.

به طور خاص، VPI پیش‌بینی می‌کند که تا سال ۲۰۳۰، با تبدیل CO2 به مواد دیگر (اوره، متانول، اتانول و غیره)، انتشار CO2 به میزان ۶ درصد کاهش یابد.

تحقیقات دکتر فونگ کوک هوی - مرکز تحقیقات انرژی آسیا و اقیانوسیه نشان می‌دهد که ظرفیت ذخیره‌سازی CO2 در برخی از لایه‌های زغال‌سنگ در منطقه کوانگ نین از 12 متر مکعب CO2 در هر تن زغال‌سنگ تا 22 متر مکعب CO2 در هر تن زغال‌سنگ متغیر است. بنابراین، ویتنام می‌تواند مناطق ذخیره‌سازی CO2 را بر اساس منطقه و خوشه ایجاد کند تا هزینه‌های ساخت و ساز و حمل و نقل را به حداقل برساند.

برای نیروگاه‌های زغال‌سنگی در جنوب، دی‌اکسید کربن در خود نیروگاه‌ها جمع‌آوری می‌شود، از طریق خطوط لوله یا تانکرها منتقل می‌شود و به مخازن نفتی تخلیه‌شده فراساحلی پمپ می‌شود.

برای نیروگاه‌های حرارتی زغال‌سنگ‌سوز در شمال، دی‌اکسید کربن جمع‌آوری و از طریق خطوط لوله یا تانکرها منتقل می‌شود، به لایه‌های عمیق و غیرقابل بهره‌برداری زغال‌سنگ در مناطق کوانگ نین و تای نگوین پمپ شده و در آنجا ذخیره می‌شود.

آقای هوی پیشنهاد داد: «سازمان‌های مدیریت ایالتی باید مؤسسات تحقیقاتی تخصصی را برای انجام آزمایش این فناوری در تعدادی از مکان‌های مختلف ذخیره‌سازی CO2 (مخازن تخلیه‌شده نفت و گاز، لایه‌های زغال‌سنگ غیرقابل بهره‌برداری، لایه‌های عمیق آب شور و غیره) اختصاص دهند. سپس توانایی ذخیره‌سازی و کنترل نشت CO2 از مناطق ذخیره‌سازی را ارزیابی کنند.»

اگرچه فناوری CCS به عنوان یک راه حل در نظر گرفته می‌شود، بسیاری از کشورها هشدار می‌دهند که این فناوری نمی‌تواند جایگزین نیاز به کاهش شدید استفاده از سوخت‌های فسیلی و محدود کردن استفاده از آنها شود.

این همچنین هشداری است که اتحادیه اروپا (EU) و ۱۷ کشور در ۱۴ جولای صادر کردند و تأکید کردند که فناوری‌های کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای از جمله CCS باید به عنوان پایه و اساس پایان دادن به استفاده از سوخت‌های فسیلی در نظر گرفته شوند.

هیچ راه حل واحدی برای مقابله با تغییرات اقلیمی وجود ندارد، بنابراین فناوری CCS علاوه بر تسریع توسعه انرژی‌های تجدیدپذیر، بخشی از یک تلاش کلی برای کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای در مقیاس جهانی خواهد بود.

منبع