التقاط الكربون واستخدامه وتخزينه (CCUS)

ما هو CCUS؟

تقنيات التقاط الكربون واستخدامه وتخزينه (CCUS) هي مجموعة من الحلول التكنولوجية المصممة للحد من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون (CO₂) إلى الغلاف الجوي. يتم التقاط CO₂ بشكل رئيسي من المنشآت الصناعية الكبيرة مثل محطات توليد الكهرباء والمصانع التي تعتمد على الوقود الأحفوري أو الكتلة الحيوية كمصادر للطاقة. بعد عملية التقاط الغاز، يُضغط ويُحمل عبر شبكات النقل المتنوعة مثل الأنابيب أو السفن أو السكك الحديدية أو الشاحنات. ثم يتم استخدام CO₂ في تطبيقات صناعية متعددة أو حقنه في تكوينات جيولوجية عميقة مثل خزانات النفط والغاز المستنفدة أو الأحواض الملحية.

دور CCUS في الانتقال إلى الطاقة النظيفة

تقنيات CCUS تمثل حلاً مهماً في تحويل قطاع الطاقة نحو نظام أكثر استدامة. يمكن تكييف هذه التقنيات مع المنشآت الصناعية القائمة، مما يتيح لها الاستمرار في العمل مع تقليل الانبعاثات. على سبيل المثال، يمكن استخدامها في الصناعات الثقيلة مثل الأسمنت والصلب والكيماويات، التي يصعب إزالة الانبعاثات منها باستخدام التقنيات التقليدية. كما أن CCUS تلعب دوراً رئيسياً في إنتاج الهيدروجين النظيف منخفض الكربون بتكلفة أقل، وهو عنصر أساسي في إزالة الكربون من قطاعات النقل، الصناعة، والتوريد العالمي للطاقة.

التحديات والفرص في تطوير CCUS

على الرغم من التقدم الكبير في السنوات الأخيرة، لا يزال تطوير تقنيات CCUS يواجه بعض التحديات. في الوقت الحالي، تعد المشاريع الحالية أقل بكثير من المستوى المطلوب لتحقيق الأهداف المناخية العالمية. يشير تقرير وكالة الطاقة الدولية لعام 2024 إلى أن السعة التراكمية لالتقاط الكربون بحلول عام 2030 ستصل إلى حوالي 435 مليون طن من CO₂ سنويًا، وهو أقل من 40% من الهدف المحدد في سيناريو الحياد الكربوني لعام 2050.

ورغم هذه الفجوة، فإن هناك عدداً كبيراً من المشاريع التي تكتسب زخماً سريعاً. في عام 2023، تم الإعلان عن زيادة بنسبة 35% في قدرة التقاط الكربون المعلنة، وزيادة بنسبة 70% في سعة التخزين، ما يعكس تقدماً مهماً نحو تحقيق الأهداف طويلة الأجل.

أين تتقدم الدول في  CCUS؟

• الولايات المتحدة:  أعلنت عن تخصيص 1.7 مليار دولار لمشاريع إثبات التقاط الكربون و1.2 مليار دولار لمراكز التقاط الهواء المباشر، في إطار قانون “استثمار البنية التحتية” لعام 2021.
• الاتحاد الأوروبي:  خصص نحو 2 مليار دولار لمشاريع CCUS في القطاع الصناعي، فضلاً عن تمويلات إضافية لمشاريع النقل والتخزين في هولندا والدنمارك.
• اليابان:  اختارت الحكومة اليابانية 7 مشاريع كبيرة لتخزين 13 مليون طن من CO₂ سنوياً بحلول عام 2030، وتسعى لتطوير إطار قانوني يدعم هذه المشاريع.

الابتكار: الطريق إلى تقنيات التقاط الكربون الأكثر فعالية

التطور التكنولوجي يلعب دوراً مهماً في خفض تكلفة وتقنيات CCUS. من بين الابتكارات الحديثة:

• محطة NET Power تعد أول محطة توليد كهرباء تعمل بتقنية “دورة آلام” التي تستخدم CO₂ كوسيلة تشغيل في دورة فائقة الضغط، مما يساهم في تقليل تكاليف التقاط الكربون.
• محطة “Net Zero Teesside Power” في المملكة المتحدة:  من المتوقع أن تصبح واحدة من أولى محطات الغاز الكبيرة المزودة بتقنيات CCUS، مع بدء التشغيل في عام 2027.
• مشاريع أخرى في الصين والولايات المتحدة:  شهدت العديد من المشاريع في الصين مثل منشأة Jiling Petrochemical  والولايات المتحدة مثل محطة Petra Nova تقدماً كبيراً.

التوجهات المستقبلية لتقنيات CCUS

 تستمر التحسينات في تقنيات التقاط الكربون، لا سيما في تحسين كفاءة التقاط  CO₂

1. تقنيات الامتصاص الكيميائي: تستخدم هذه التقنية الأكثر شيوعاً في محطات توليد الطاقة لاستخلاص CO₂  من الغاز العادم، وهي فعالة لكن تتطلب طاقة كبيرة.
2. الفصل باستخدام الأغشية والدورات الكيميائية: من بين الحلول المتطورة، تُعتبر الأغشية ودورات الكالسيوم من التقنيات الواعدة التي تقلل من التكاليف وتحسن الكفاءة.
3. نموذج الأنظمة المعيارية: تهدف هذه الأنظمة إلى تحسين قابلية النقل، وتقليل تكاليف الأرض، وتسهيل عملية التعديل على محطات الطاقة الحالية.

السياسات والدعم الحكومي لتسريع تنفيذ CCUS

 من أجل تسريع تبني تقنيات CCUS على نطاق واسع، تتطلب الدول تمويلات هائلة ودعماً سياسياً:

• التمويل العام:  في 2023، تم تخصيص أكثر من 20 مليار دولار لمشاريع CCUS في الولايات المتحدة وأوروبا. هذا يشمل التمويل الفيدرالي في الولايات المتحدة لمشاريع إثبات التقاط الكربون ومشاريع التقاط الهواء المباشر.
• الإشارات الاستراتيجية:  أطلقت دول مثل كندا والاتحاد الأوروبي استراتيجيات لتسريع نشر تقنيات CCUS، كما أطلقت مبادرة “تحدي إدارة الكربون” في 2023 بهدف تسريع تبني هذه التقنيات عبر الحدود.

التوصيات: ما الذي يجب أن يحدث الآن؟

1. التنسيق بين الدول والشركات لتطوير مراكز CCUS : من خلال تقوية التعاون بين الدول وتطوير شبكات مشتركة.
2. تسريع تنفيذ المشاريع: تسريع الجدول الزمني لإطلاق مشاريع CCUS، مع تقليل العوائق البيروقراطية.
3. تحفيز الاستثمارات: تطبيق سياسات مالية لدعم الاستثمارات في المشاريع الجديدة.
4. إنشاء نماذج أعمال تشجع التعاون بين الصناعات: مثل التعاون بين قطاع الطاقة والصناعات الثقيلة لإيجاد حلول متكاملة.

🔗  المصدر:  وكالة الطاقة الدولية – تتبع تقنية التقاط واستخدام وتخزين الكربون 2024، الرابط من هنا