لماذا تُعدّ وحدة تخزين الكربون في المدن الصناعية أمرًا بالغ الأهمية للصناعات الثقيلة للتخلص من الكربون
احتجاز الكربون واستخدامه وتخزينه هو مجموعة من التقنيات المصممة للحد من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون (CO2) من الصناعات التي تنتج الكثير منه، مثل الصلب والأسمنت والكيماويات. وترجع أهمية احتجاز الكربون واستخدامه وتخزينه إلى أنه يساعد الصناعات الثقيلة على خفض انبعاثات غازات الاحتباس الحراري، مما يجعلها أكثر استدامة مع الاستمرار في تلبية الطلب العالمي على المنتجات الأساسية.
توجد العديد من التحديات التي تواجه احتجاز الكربون في العمليات الصناعية. من تحقيق الأهداف البيئية إلى الاستجابة لمطالب المستهلكين بالاستدامة، فإن تطبيق تقنيات احتجاز الكربون وتخزينه وتخزينه في المصانع خطوة رئيسية نحو مستقبل أكثر اخضرارًا لمختلف الصناعات الثقيلة. تعرف على المزيد حول سبب أهمية تقنية احتجاز الكربون وتخزينه في المصانع الثقيلة لإزالة الكربون.
كيف يعمل احتجاز الكربون في الصناعات الثقيلة
ويؤدي احتجاز الكربون دورًا رئيسيًا في تحول الطاقة للصناعات الثقيلة، على الرغم من أنه ليس سوى الخطوة الأولى في عملية احتجاز ثاني أكسيد الكربون في ثاني أكسيد الكربون. ينشأ ثاني أكسيد الكربون من مصادر صناعية مختلفة:
احتراق الوقود الأحفوري
إنتاج الأسمنت
تصنيع الصلب
إنتاج المواد الكيميائية
معالجة النفط والغاز
إدارة النفايات ومدافن النفايات
إنتاج طاقة الكتلة الحيوية
إليك كيفية عمل CCUS، مقسمة إلى ثلاث خطوات رئيسية.
1. الالتقاط
تُستخدم ثلاث طرق أساسية لالتقاط الكربون في الصناعات الثقيلة. وتشمل هذه الطرق ما يلي:
ما بعد الاحتراق: تلتقط هذه العملية ثاني أكسيد الكربون من غازات العادم بعد حرق الوقود. وباستخدام تقنيات مختلفة، تفصل ثاني أكسيد الكربون عن الغازات الأخرى، مما يسمح بكفاءة التقاط عالية.
الاحتراق المسبق: تعمل هذه الطريقة على تحويل الوقود إلى مزيج من الهيدروجين وثاني أكسيد الكربون قبل الاحتراق. تتم إزالة ثاني أكسيد الكربون وضغطه لتخزينه، بينما يمكن حرق الهيدروجين دون إنتاج انبعاثات إضافية.
الاحتراق بالوقود الأوكسجيني: تعمل هذه التقنية على حرق الوقود الأحفوري في الأكسجين النقي بدلاً من الهواء، مما ينتج عنه غاز مداخن معظمه من ثاني أكسيد الكربون وبخار الماء، مما يجعل احتجاز ثاني أكسيد الكربون أسهل وأكثر كفاءة.
2. الاستخدام
وبمجرد التقاط ثاني أكسيد الكربون يمكن تحويله إلى منتجات قيّمة مثل المواد الكيميائية والوقود ومواد البناء. وتقلل هذه العملية من النفايات مع إيجاد سوق لثاني أكسيد الكربون المحتجز.
3. التخزين
يتم حقن أي ثاني أكسيد الكربون المتبقي غير المستخدم في التكوينات الجيولوجية العميقة - على اليابسة أو في عرض البحر - للتخزين الدائم. وتشمل المواقع المناسبة ما يلي:
مكامن النفط والغاز المستنفدة.
طبقات المياه الجوفية المالحة.
طبقات الفحم غير القابلة للنفاد
يمكن التخفيف من حدة المخاوف بشأن تسرب ثاني أكسيد الكربون من خلال اختيار الموقع وإدارته بشكل صحيح.
تحديات إزالة الكربون في الصناعات الثقيلة
تمثل إزالة الكربون عدة تحديات كبيرة في الصناعات الثقيلة، بما في ذلك ما يلي:
التحديات التقنية: ينتج عن العديد من العمليات الصناعية بطبيعتها انبعاثات ثاني أكسيد الكربون التي يصعب تجنبها. على سبيل المثال، عند تسخين الحجر الجيري، يطلق إنتاج الأسمنت ثاني أكسيد الكربون أثناء عملية التكليس. وتولد صناعة الصلب انبعاثات من كل من احتراق الوقود والتفاعلات الكيميائية. وتتطلب الصناعات الثقيلة أيضًا درجات حرارة عالية جدًا لعملياتها، والتي تتحقق عادةً عن طريق حرق الوقود الأحفوري. ويؤدي الاعتماد على الوقود الأحفوري إلى تعقيد جهود إزالة الكربون.
العوائق الاقتصادية: يمكن أن يكون تطبيق تكنولوجيات استخدام ثاني أكسيد الكربون وتخزينه وترشيده مكلفاً. فالعديد من الصناعات الثقيلة تعمل بهوامش ضئيلة، مما يجعل تأمين رأس المال اللازم لمشاريع استخدام الطاقة الشمسية المركزة وتغير استخدام الطاقة النظيفة على نطاق واسع أمراً صعباً. بالإضافة إلى ذلك، غالبًا ما تعمل الصناعات الثقيلة بأصول رأسمالية طويلة العمر، مما يعني أن تقاعد هذه الأصول أو تعديلها لتبني تكنولوجيات جديدة يمكن أن يترتب عليه تكاليف كبيرة.
العقبات التنظيمية والسياساتية: يمكن أن يؤدي عدم وجود لوائح تنظيمية موحدة في جميع البلدان إلى إعاقة نشر تقنيات استخدام تكنولوجيا احتجاز ثاني أكسيد الكربون وتخزينه وتوصيله. تواجه الشركات حالة من عدم اليقين فيما يتعلق بالامتثال والعقوبات المحتملة، مما قد يؤثر على قرارات الاستثمار. كما أن سياسات تسعير الكربون تؤثر أيضًا على جدوى استخدام تكنولوجيا احتجاز ثاني أكسيد الكربون وتخزينه وترشيده. إذا كانت أسعار الكربون منخفضة للغاية، فقد لا يكون لدى الشركات حوافز مالية كافية للاستثمار في تكنولوجيات احتجاز الكربون.
ارتفاع الطلب على المنتجات: على الرغم من الحاجة إلى إزالة الكربون، إلا أن الطلب العالمي على الصلب والأسمنت والمواد الكيميائية يعقّد الجهود المبذولة للحد من الانبعاثات مع الحفاظ على مستويات الإنتاج. في بعض المناطق، تواجه الصناعات الثقيلة تحديات تتعلق بارتفاع استهلاك المياه والعمليات كثيفة الاستهلاك للطاقة التي غالباً ما تعمل بالوقود الأحفوري.
فوائد تطبيق CCUS
يوفر تطبيق احتجاز الكربون وتخزينه مزايا عديدة للاقتصاد الأوسع نطاقاً. وفيما يلي بعض فوائد احتجاز الكربون لمؤسسات الصناعات الثقيلة:
خفض كبير في الانبعاثات: من المحتمل أن يقلل من الانبعاثات الصناعية للصناعات التي يصعب تقليدياً إزالة الكربون منها. وهذا الخفض حيوي لتحقيق الأهداف المناخية والتخفيف من آثار تغير المناخ.
الفرص الاقتصادية: يمكن أن يحفز اعتماد تكنولوجيا احتجاز الكربون وتخزينه على خلق أسواق جديدة وفرص عمل في مجال إدارة الكربون وقطاعات التكنولوجيا ذات الصلة. ويشمل ذلك خلق فرص عمل مباشرة في مجال احتجاز الكربون وتخزينه وحماية الوظائف القائمة في الصناعات التي تعتمد على تكنولوجيات احتجاز الكربون.
تعزيز مؤهلات الاستدامة: يمكن للشركات التي تطبق نظام CCUS تعزيز تصنيفات الاستدامة لديها، مما يجذب المستثمرين والمستهلكين المهتمين بالبيئة. تؤدي مؤهلات الاستدامة المحسنة إلى زيادة القدرة التنافسية في السوق وولاء العملاء.
الجدوى على المدى الطويل: تعمل تقنية احتجاز ثاني أكسيد الكربون وتخزينه وتخزينه في الحوض بمثابة جسر تكنولوجي يمكّن الصناعات الثقيلة من الانتقال نحو أهداف صافي الانبعاثات الصفرية مع الحفاظ على قدرتها التنافسية في السوق. عندما تدمج الشركات تقنية احتجاز وتخزين الكربون وتخزينه في عملياتها، يمكنها الاستمرار في إنتاج المواد الأساسية مع خفض بصمتها الكربونية بشكل كبير.
فرص الشراكة: يوفر النظام الإيكولوجي لتبادل البيانات وتوصيل التيار الكهرومغناطيسي فرصاً عديدة للتعاون بين مزودي التكنولوجيا والمؤسسات البحثية والهيئات الحكومية. ويسهل التواصل داخل هذه المنظومة تبادل المعرفة وأفضل الممارسات والابتكارات، مما يساعد على تسريع نشر تكنولوجيات استخدام تكنولوجيا تعميم استخدام الطاقة الشمسية المركزة.
التحديات والحلول الخاصة بتطبيق نظام إدارة المحتوى في المدن الذكية
دعنا نلقي نظرة على بعض التحديات الرئيسية والحلول المختلفة القابلة للتطبيق لمعالجة هذه العقبات.
الابتكار التكنولوجي
لا تزال العديد من تقنيات احتجاز وتخزين الكربون وتخزينه في المراحل الأولى من التطوير أو تتطلب المزيد من التحسينات لتصبح قابلة للتطبيق تجاريًا. وتشمل هذه الحلول تحسين كفاءة الالتقاط وخفض التكاليف.
تكون تقنية احتجاز ثاني أكسيد الكربون وتخزينه أكثر فعالية عند دمجها في الأنظمة الصناعية القائمة، مما يسمح للصناعات بالتقاط الانبعاثات من عملياتها مع الاستمرار في العمل. يمكّن هذا التكامل الصناعات الثقيلة من معالجة الانبعاثات التي يصعب التخلص منها من خلال الكهرباء أو مصادر الطاقة المتجددة وحدها. ومع ذلك، قد يكون تعديل المنشآت الصناعية القائمة بتكنولوجيا احتجاز ثاني أكسيد الكربون وتخزينه وتوصيل الغازات الكربونية معقدًا ومكلفًا، حيث يتطلب في كثير من الأحيان إجراء تعديلات كبيرة على العمليات الحالية.
قد تشمل حلول هذه التحديات ما يلي:
زيادة الاستثمار في البحث والتطوير من القطاعين العام والخاص على حد سواء لتسريع تطوير تقنيات أكثر كفاءة وفعالية من حيث التكلفة في مجال استخدام الطاقة النظيفة في استخدامات ثاني أكسيد الكربون وتخزينها.
إنشاء مشاريع تجريبية لاختبار التقنيات الجديدة في ظروف واقعية لتوفير بيانات ورؤى قيّمة يمكن توسيع نطاقها لتطبيقها على نطاق أوسع.
تشجيع التعاون بين مختلف الصناعات لتبادل أفضل الممارسات والتطورات التكنولوجية.
الجهود التعاونية
يتطلب مشروع توسعة وتخزين وتوصيل الغازات الكربونية إلى المنازل قوة عاملة ماهرة ذات خبرة في التقنيات الجديدة والهندسة والعلوم البيئية. ومع ذلك، يمكن أن يكون مشهد استخدام وتخزين وتوصيل وتخزين الكربون وتخزين الطاقة مجزأ، حيث يعمل مختلف أصحاب المصلحة بشكل مستقل، مما قد يؤدي إلى عدم الكفاءة وضياع الفرص.
يمكن مواجهة هذه التحديات بالحلول التالية:
تشكيل تحالفات من أصحاب المصلحة لتيسير مشاركة المعرفة وتجميع الموارد وتنسيق الجهود نحو تنفيذ اتفاقية مكافحة التصحر.
ينبغي للحكومات أن تعمل بشكل وثيق مع الصناعات لوضع لوائح ومعايير واضحة لتكنولوجيات استخدام الطاقة الشمسية المركزة في قطاع الاتصالات وتكنولوجيا المعلومات، الأمر الذي من شأنه أن يخلق بيئة استثمارية أكثر قابلية للتنبؤ.
الشراكة مع خبراء عالميين في مجال الهندسة والمشتريات والإنشاءات (EPCM) من مقدمي خدمات الهندسة والمشتريات والإنشاءات ذوي الخبرة في نطاقات العمل المختلفة للمساعدة في تسهيل مشاريع خدمات الهندسة والمشتريات والإنشاءات.
قلل من انبعاثاتك الكربونية مع الشركات الخليجية
تتمتع شركات الخليج بتاريخ طويل من الابتكار في مجال الطاقة وخدمة نقل الطاقة. نحن فخورون بدعم عملائنا من خلال مساعدتهم على تنفيذ مناهج جديدة للحد من انبعاثات الكربون. تدعمك خدمة إدارة الكربون التي نقدمها في تحقيق أهداف الاستدامة وأهدافك في خفض الانبعاثات الكربونية من خلال تنفيذ استراتيجيات فعالة للحد من انبعاثات الكربون. تعزز هذه المواءمة من سمعة شركتك مع تحسين جهودك في الحد من الكربون.
اتصل بنا اليوم، ودعنا نساعدك في تحقيق أهداف الاستدامة لمشروعك القادم.
