احتجاز الكربون.. حل سحري لخفض الانبعاثات من صناعة البلاستيك

تُعدّ عملية إزالة الكربون من صناعة البلاستيك أمرًا ملحًا، كونها تعتمد في الغالب على الوقود الأحفوري، ومن شأن استخدام الكربون المحتجز في الصناعة أن يُقلل الانبعاثات من جهة، ويُشجع الطلب على استخدام تقنية احتجاز الكربون وتخزينه واستخدامه من ناحية أخرى.

وتوسيع نطاق تقنيات احتجاز الكربون يعني الاستفادة من ثاني أكسيد الكربون المحتجَز، مع حقيقة أن أحد أكثر الاستخدامات الواعدة أن يكون بديلًا للمواد الخام من الوقود الأحفوري في صناعة البلاستيك، وفقًا لتقرير حديث صادر عن منتدى الطاقة الدولي.

وبنهاية عام 2019، بلغت انبعاثات غازات الاحتباس الحراري من إنتاج البلاستيك وحرقه أكثر من 850 مليون طن متري، بحسب تقرير نشره مركز القانون البيئي الدولي.

التحوّل من النفط إلى احتجاز الكربون

على الرغم من الاهتمام المتزايد بالمواد الخام البديلة، فإن الغالبية العظمى من المواد البلاستيكية مصنوعة من الوقود الأحفوري، مع حقيقة أن 85% من البلاستيك المنتج مشتق من الهيدروكربونات، بحسب تقرير لشركة الأبحاث وود ماكنزي.

وببساطة، يتطلب إنتاج البلاستيك حرق الوقود الأحفوري، بينما يُطلق ثاني أكسيد الكربون في الوقت نفسه.

وأحد الاستخدامات الواعدة لاحتجاز ثاني أكسيد الكربون هو بصفته مواد خام بديلة لتصنيع البلاستيك، ليحلّ محلّ النفط الخام والغاز الطبيعي والفحم.

وعلى الرغم من وجود العديد من الطرق لتحويل ثاني أكسيد الكربون إلى بوليمر -المادة المستخدمة في صناعة المواد البلاستيكية، وتحديدًا السلع المنزلية كالألعاب ومواد البناء- فإنها ستستهلك كميات ضخمة من الطاقة وستكون غير عملية بدون المحفزات، أو المواد التي تزيد من معدل التفاعل الكيميائي.

ولهذا السبب، تركز معظم الأبحاث -حول تحويل ثاني أكسيد الكربون إلى بوليمر- على المحفزات، لجعل عملية التحوّل أكثر كفاءة؛ إذ يشير التقرير إلى أن محفزات النحاس تكون فعالة بشكل خاص.

تسويق البلاستيك القائم على الكربون

يوجد العديد من البولي كربونات القائمة على ثاني أكسيد الكربون -وهي عائلة من البوليمرات التي تلين بالحرارة وتتصلب بالبرودة- متاحة بالفعل تجاريًا، وتحتوي على 50% من ثاني أكسيد الكربون من حيث الوزن.

وفي تعليقات لهيئة الإذاعة البريطانية "بي بي سي"، قالت شركة إيكونيك -التي تتخذ من المملكة المتحدة مقرًا لها وتنتج البولي يوريثان (وهي مادة تدخل في صناعة الوسائد ومواد العزل في الثلاجات) من ثاني أكسيد الكربون عبر البوليولات- إن الكربون غير مكلف للغاية مقارنة بالمواد الخام الأخرى؛ إذ تبلغ تكلفته 100 دولار للطن المتري مقابل 2000 دولار لأكسيد البروبيلين.

وبحسب الشركة، فإن المصنع البالغ إنتاجه 50 ألف طن سنويًا، يمكن أن يوفر 10 ملايين دولار سنويًا عن طريق التحول إلى المواد الأولية الكربونية المحتجزة.

وهناك جهود حثيثة لدمج ثاني أكسيد الكربون في البوليمرات، ففي جامعة شيفيلد البريطانية، أظهر الباحثون تحويل ثاني أكسيد الكربون -بشكل أساس من إنتاج الهيدروجين- إلى بولي أكريلاميد، الذي هو عبارة بوليمر وذو مجموعة واسعة من الاستخدامات.

كما يعمل العلماء في جامعة سوانسي البريطانية على تطوير محفزات نحاسية لتحويل ثاني أكسيد الكربون إلى إيثيلين وهو المكون الأساس للبولي إيثيلين (المستخدم في صناعة أكياس القمامة وزجاجات المنظفات).

سوق احتجاز الكربون

تهدف العديد من هذه الاستخدامات إلى تصنيع المواد البلاستيكية التي تدوم مدى الحياة، كما هي الحال في البناء والمنتجات الاستهلاكية وقطع غيار السيارات.

وتوجد تكنولوجيا احتجاز الكربون، سواء من مصادر الانبعاثات أو من الغلاف الجوي، كما هي الحال في بعض العمليات لدمج ثاني أكسيد الكربون بصفة مواد خام في البلاستيك والمنتجات الأخرى.

ويرى منتدى الطاقة الدولي في تقرير آخر، أن الكربون سيظل سلعة مرغوبة بفضل خصائصه المميزة، مع حقيقة أنه يوجد 220 مليون طن من ثاني أكسيد الكربون للاستخدام سنويًا، من أجل تلبية الطلب.

ولذلك، من الممكن للغاية إيجاد سوق كبيرة للكربون المحتجر، ففضلًا عن صناعة البلاستيك، يمكن استخدامه في الزراعة من خلال دمج ثاني أكسيد الكربون مع الأمونيا لإنتاج اليوريا؛ إذ يُستخدم 120 مليون طن من المواد الأولية لثاني أكسيد الكربون سنويًا في تصنيع اليوريا.

كما إنه من الممكن استغلال ثاني أكسيد الكربون في قطاع النفط من خلال حقن الحقول لتحسين استخراج الخام.

ولكي تُسهم هذه التقنيات في تحقيق أهداف الحياد الكربوني من خلال محاصرة مليارات الأطنان من الكربون المنبعث في البيئة، فمن الضروري توفير زخم اقتصادي لاعتمادها، وفقًا للتقرير.

ولن يؤدي التحول إلى استبدال ثاني أكسيد الكربون المحتجز ببعض المواد الخام للوقود الأحفوري إلى تقليل الطلب على النفط (الذي يخلّف انبعاثات ضارة بالبيئة) فحسب، بل يمكن أن يلعب -أيضًا- دورًا مهمًا في تعزيز هذه السوق للكربون المحتجز.

اقرأ أيضًا..

• تغيّر المناخ.. احتجاز الكربون وتخزينه يشهد زخمًا في أميركا
• الأسعار والتهديدات المناخية تدعم تكلفة تقنية احتجاز الكربون