Vycarb تدفع تخزين الكربون نحو تيارات عادم أكثر اتساخًا

تستهدف Vycarb إحدى أصعب مشكلات التكلفة في التقاط الكربون

غالبًا ما تصطدم مشاريع التقاط الكربون بالجدار الاقتصادي نفسه قبل وقت طويل من وصول ثاني أكسيد الكربون إلى موقع التخزين: إذ يتعين عادةً تنظيف الغاز وتركيزه وضغطه ونقله قبل أن يمكن عزله. ويمكن لهذه الخطوة التحضيرية أن تهيمن على تكلفة المشروع وتعقيده، ولا سيما في تيارات العادم الصناعية التي تحتوي على تركيز منخفض نسبيًا من CO2. وتقول شركة Vycarb الناشئة في بروكلين إن نتائج تجريبية جديدة تشير إلى احتمال وجود مسار آخر.

وفقًا للنتائج التي وصفتها الشركة في موقعها في Brooklyn Navy Yard، نجحت Vycarb في تخزين CO2 منخفض النقاء في مياه البحر عبر تحويل جزء كبير منه إلى بيكربونات مذابة، وهي صيغة كيميائية مستقرة وشائعة أصلًا في كيمياء المحيطات. وتقول الشركة إن النظام دمج 99% من تيار غازي يحتوي على 50% من CO2 في الماء، مع تحويل 85% من ذلك CO2 إلى بيكربونات قابلة للذوبان. وإذا ثبتت هذه الأرقام في نطاق أوسع من التحقق، فستشكل تقدمًا مهمًا في التقاط الكربون وتخزينه لأنها تشير إلى مسار قد يتجنب خطوة التنقية المكلفة المستخدمة في كثير من الأنظمة التقليدية.

لماذا يهم CO2 منخفض النقاء

يعاني التقاط الكربون وتخزينه التقليدي من مشكلة لوجستية أساسية. فمواقع التخزين الجيولوجي المناسبة ليست دائمًا قريبة من مصادر الانبعاث، كما أن تجهيز CO2 للنقل والحقن يتطلب عادةً غازًا نقيًا نسبيًا. ويشكل ذلك تحديًا خاصًا لكثير من المصادر الصناعية، حيث يمكن أن تكون تيارات العادم مخففة ومختلطة مع غازات أخرى. وكلما زادت خطوات التكييف المطلوبة للمشروع، صعبت المعادلة الاقتصادية.

تقول Vycarb إن كيمياء المحيطات يمكن أن تغير هذه المعادلة. فبدلًا من تنقية CO2 ثم حقنه تحت الأرض، تتفاعل الشركة معه باستخدام معادن قلوية في الماء وتخزن الكربون على هيئة بيكربونات مذابة. عمليًا، يعني ذلك العمل بصيغة كربون متوافقة مع كيمياء البحر بدلًا من التعامل مع التخزين بوصفه مشكلة ضغط وأنابيب فقط.

وتجادل الشركة بأن هذا مهم لأن جزءًا كبيرًا من الصناعة والسكان في العالم يتركز على السواحل. وإذا أمكن لنظام تخزين أن يعمل قرب مصادر الانبعاث الساحلية، ويستخدم مواد أولية قلوية وفيرة، ويتجنب تنظيف الغاز كثيف الاستهلاك للطاقة، فقد يتسع نطاق المشاريع التي تصبح مجدية تجاريًا. ويذكر النص المصدر أن عملية Vycarb تستخدم معادن قلوية رخيصة وشائعة واستهلاكًا محدودًا للطاقة، رغم أن بيانات التشغيل على نطاق واسع لم تُذكر في النص المقدم.

ما الذي تُظهره نتائج التجربة الأولية

أهم ما في هذا الإنجاز المعلن ليس مجرد إمكانية امتصاص CO2 في الماء. بل إن النظام يبدو قادرًا على التعامل مع تيارات غاز أقل نقاءً بكثير مما تفضله كثير من أنظمة التقاط الكربون. وتقول Vycarb إنها حققت إدماجًا بنسبة 99% لـ CO2 في الماء عند نقاء 50%، وحولت 85% من ذلك CO2 إلى بيكربونات، مع الحفاظ على كيمياء ماء مستقرة بما يكفي لضمان التخزين بعد التفريغ.

وبحسب النص المقدم، تجاوزت هذه الأرقام أهداف الشركة الأولية. والهدف التالي للتجربة الميدانية هو التحقق من معدل الإدماج نفسه، وهو 99%، باستخدام تيار لا تتجاوز نقاوته 10% من CO2. كما تقول Vycarb إن الاختبارات المختبرية وصلت بالفعل إلى نقاء 1.5%. وهذا مهم لأن عوادم احتراق الوقود الأحفوري قد تقع في نطاق التركيز المنخفض حيث تصبح التنقية مرهقة للغاية. وإذا استطاع نظام ما قبول مدخلات أكثر اتساخًا مباشرة، فقد يغير ذلك الأماكن التي يصبح فيها التقاط الكربون قابلًا للتطبيق.

لكن هذا لا يعني بعد إثبات الجاهزية التجارية على نطاق واسع. فما تزال الشركة تعمل على تحقق مستقل، وهذه ملاحظة مهمة. فالأداء التجريبي في ظروف مضبوطة أو شبه مضبوطة لا يساوي نشرًا صناعيًا يمكن تمويله بالكامل. ومع ذلك، فإن هذا الإنجاز لافت لأنه يعالج عنق زجاجة تقنيًا يحدده المطورون والمصدرون الصناعيون الثقيلون مرارًا بوصفه عائقًا أمام التبني الأوسع.

لماذا يجذب هذا النهج الكيميائي الاهتمام

تحويل الكربون الملتقط إلى بيكربونات يعيد صياغة التخزين بوصفه عملية تثبيت كيميائي، لا مجرد مشكلة لوجستية للعزل. فالمحيطات تحتوي أصلًا على كميات كبيرة من الكربون غير العضوي المذاب، والبيكربونات هي أحد الأشكال المستقرة الرئيسية. ويستخدم نهج Vycarb هذه الكيمياء الأساسية كآلية للتخزين، إلى جانب تقنية استشعار لحظية لمراقبة العملية.

الجاذبية هنا لا تكمن في الكيمياء فقط، بل في التبسيط على مستوى النظام الذي تعد به الشركة. فإذا تمكنت الجهات المصدرة من تجاوز خطوة التنقية المكلفة، فقد تتمكن أيضًا من تجنب بعض البنية التحتية اللازمة لضغط CO2 عالي النقاء وشحنه إلى تكوينات جيولوجية بعيدة. وبالنسبة للقطاعات الواقعة قرب السواحل، قد يوفر ذلك نموذج نشر مختلفًا عن أنظمة الأنابيب والحقن الداخلية التي تهيمن على كثير من خطط CCS.

ومع ذلك، لا تزال هناك أسئلة عدة خارج النص المقدم. فمتطلبات المراقبة طويلة الأجل، والمعالجة التنظيمية، وقواعد التصريف البحري، والاقتصاد الكامل للمشروع ستحدد ما إذا كان هذا النهج سيتوسع beyond التجارب الواعدة. لذا يبدو هذا الإنجاز أقرب إلى نقطة إثبات محتملة ومهمة، لا إلى حل محسوم.

إشارة إلى سوق CCS الأوسع

الأهمية الأوسع لنتيجة Vycarb هي أن التقاط الكربون يدخل مرحلة قد تعتمد فيها الجدوى بقدر كبير على مرونة العملية، لا على كفاءة الالتقاط الخام فقط. وقد تفتح التقنيات القادرة على العمل مع تيارات غاز غير مثالية أو متغيرة أو منخفضة النقاء أجزاءً من سوق الانبعاثات الصناعية التي ظلت بعيدة المنال بعناد.

وبالنسبة لإدارة الكربون، سيكون ذلك تحولًا مهمًا. فكثير من استراتيجيات المناخ تفترض أن التقاط الكربون على نطاق واسع سيتاح في النهاية للقطاعات التي يصعب كهربتها أو إزالة الكربون منها بطرق أخرى. لكن هذا المستقبل يعتمد على خفض كل من النفقات الرأسمالية وأعباء التشغيل. ونظام يزيل التنقية من المسار الحرج يستهدف مباشرةً إحدى أغلى الخطوات في السلسلة.

لم تثبت Vycarb بعد أن النموذج يعمل على نطاق تجاري كامل، وسيكون جهد التحقق المستقل الجاري الآن مهمًا بقدر أهمية الإنجاز الذي أعلنت عنه الشركة نفسها. ومع ذلك، تشير بيانات التجربة الأولية الموصوفة في النص المقدم إلى أن الشركة الناشئة أثبتت أمرًا ذا دلالة: كيمياء تخزين كربون قد تتسامح مع الواقع الفوضوي منخفض النقاء للانبعاثات الصناعية بشكل أفضل مما تفعله كثير من مسارات CCS التقليدية اليوم.

• تقول Vycarb إنها دمجت 99% من تيار CO2 بنقاء 50% في الماء.
• وتقول الشركة إن 85% من ذلك CO2 تحوّل إلى بيكربونات مذابة مستقرة.
• والهدف التالي للتجربة الميدانية هو التحقق من معدل إدماج 99% عند نقاء CO2 بنسبة 10%.
• وقد وصلت الاختبارات المختبرية بالفعل إلى تيارات غاز تحتوي على 1.5% CO2، وفقًا للنص المصدر المقدم.

هذه المقالة مبنية على تقرير CleanTechnica. اقرأ المقال الأصلي.