إزالة انبعاثات الميثان بسرعة أعلى 100 مليون مرة من الطرق العادية.. تقنية جديدة

2023-12-23

0 601

إزالة انبعاثات الميثان تؤدي دورًا مهمًا في جهود تحول الطاقة
انبعاثات غاز الميثان ما تزال مرتفعة رغم إحراز تقدّم عالمي في إزالته
خفض انبعاثات الميثان من شأنه أن يخفض الزيادة في درجات الحرارة العالمية
يمكن حرق غاز الميثان من الهواء إذا تجاوز تركيزه 4%،
يتحلل غاز الميثان ببطء، لأن الغاز لا يتفاعل بشكل خاص مع الأشياء الأخرى في الغلاف الجوي

يعمل العلماء حول العالم على تطوير تقنيات غير تقليدية لإزالة انبعاثات الميثان، في جهود حثيثة تهدف إلى الحدّ من تداعيات الاحترار العالمي، وتحسين جودة الهواء.

ورغم أن العالم يحرز تقدمًا ملموسًا في هذا الخصوص، فإن انبعاثات هذا الغاز ما تزال مرتفعة، ولا تنخفض بالسرعة الكافية، رغم أن تخفيضاته تُعدّ من بين أرخص الخيارات المتاحة على الطاولة لكبح انبعاثات غازات الدفيئة على المدى القريب، وفق معلومات جمعتها منصة الطاقة المتخصصة.

وبينما يُعد خطوة على المسار، لجأت مجموعة من الباحثين في جامعة كوبنهاغن الدنماركية إلى استعمال الضوء والكلور في إزالة انبعاثات الميثان منخفضة التركيز من الهواء، وفق دراسة نشرتها دورية البحوث البيئية (Environmental Research Letters) المعنية بتغطية الأبحاث ذات الصلة بجميع جوانب العلوم البيئية في 18 ديسمبر/كانون الأول (2023).

وقال الباحثون: إن تلك النتائج "تقرّبنا من إمكان إزالة غازات الدفيئة من حظائر الماشية، ومحطات إنتاج الغاز الحيوي، ومحطات معالجة الصرف الصحي؛ ما يخدم في النهاية أهداف التغيرات المناخية".

وقالت الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ "آي بي سي سي" (IPCC)، إن خفض انبعاثات الميثان من شأنه أن يخفض الزيادة في درجات الحرارة العالمية.

غاز خطير

يُعدّ الميثان أقوى في تأثيره بين غازات الدفيئة بواقع 85 مرة، مقارنة بغاز ثاني أكسيد الكربون، وتنطلق أكثر من نصف انبعاثاته من المصادر البشرية، إذ تمثّل فضلات الماشية وإنتاج الوقود الأحفوري النصيب الأكبر من تلك الانبعاثات.

غير أن طريقة جديدة طورها فريق بحثي في قسم الكيمياء بجامعة كوبنهاغن، بالتعاون مع شركة أمبينت كاربون (Ambient Carbon)، قد نجحت في إزالة انبعاثات الميثان من الهواء.

وقال أستاذ كيمياء الغلاف الجوي في جامعة كاليفورنيا الأميركية ماثيو ستانلي جونسون: إن "جزءًا كبيرًا من انبعاثات الميثان يأتي من ملايين المصادر ذات التركيز المنخفض، مثل حظائر الماشية والخنازير".

انبعاثات الميثان من حظائر الماشية - الصورة من تليغراف

غرفة التفاعلات

قال جونسون، الذي قاد فريق البحث: "عمليًا.. انبعاثات الميثان المنطلقة من تلك المصادر يستحيل تركيزها في مستويات مرتفعة أو حتى إزالتها، غير أن النتائج الجديدة التي توصلنا إليها تُثبت أنه من الممكن استعمال غرفة التفاعلات التي بنيناها في تحقيق هذا الهدف".

وسبق أن قدم جونسون نتائج البحث خلال فعاليات مؤتمر المناخ كوب 28 الذي استضافته دبي مؤخرًا، عبر التواصل الإلكتروني، وفي واشنطن دي.سي، وتحديدًا في الأكاديمية الوطنية للعلوم التي تقدّم الاستشارات والنصائح إلى الحكومة الأميركية.

ويمكن حرق غاز الميثان من الهواء إذا تجاوز تركيزه 4%، غير أن معظم انبعاثات الميثان الناتجة عن الأنشطة البشرية يقلّ عن 0.1%، ومن ثم لا يمكن حرقها.

ولإزالة انبعاثات الميثان من الهواء، بنى الباحثون غرفة تفاعلات تشبه صندوقًا معدنيًا به أكوام من الخراطيم وأدوات القياس، وفق تقرير اطّلعت عليه منصة الطاقة المتخصصة.

وبداخل الصندوق، تحدث سلسلة تفاعلات بين المركبات الكيميائية، التي تنتهي بتحليل غاز الميثان وإزالة أجزاء كبيرة منه من الهواء.

وقال أستاذ كيمياء الغلاف الجوي في جامعة كاليفورنيا الأميركية، ماثيو ستانلي جونسون: "في الدراسة العلمية، أثبتنا أن غرفة التفاعلات لدينا يمكنها إزالة 58% من انبعاثات الميثان من الهواء، ومنذ أن قدمنا الدراسة، أدخلنا تحسينات على نتائجنا التي توصلنا إليها في المختبر؛ ولذا ارتفعت قدرة غرفة التفاعلات على إزالة انبعاثات الميثان من الهواء إلى 88%".

دور غاز الكلور

تبرز أهمية غاز الكلور في هذا الكشف المهم؛ فباستعمال غاز الكلور والطاقة المستمدة من الضوء، يستطيع الباحثون إزالة انبعاثات غاز الميثان من الهواء بدرجة كفاءة تزيد على الطريقة التي تحدث في الغلاف الجوي، والتي تستغرق فيها تلك العملية -عادةً- ما بين 10 و12 ساعة.

وتابع جونسون: "يتحلل غاز الميثان بسرعة السلحفاة؛ لأن الغاز لا يتفاعل بشكل خاص مع الأشياء الأخرى في الغلاف الجوي، ومع ذلك، اكتشفنا أنه بمساعدة الضوء والكلور، نستطيع تحفيز تفاعل وتفكيك الميثان بدرجة أسرع بنحو 100 مليون مرة مما يحدث في الطبيعة".

تزايد انبعاثات الميثان

في 21 فبراير/شباط (2023)، أوضح تقرير صادر عن الوكالة الدولية للطاقة أن انبعاثات غاز الميثان العالمية الصادرة من قطاع الطاقة، والتي رصدها مؤشر تتبّع الميثان العالمي الخاص بالوكالة، صعدت إلى 133.3 مليون طن خلال العام الماضي (2022)، ارتفاعًا من 2% عن العام السابق (2021)، حينما بلغت 130.9 مليون طن.

واقتربت انبعاثات الميثان العالمية من مستويات ما قبل جائحة فيروس كورونا المستجد (كوفيد-19) المسجّلة في عام 2019 عند 135 مليون طن، ليصعد إجمالي الانبعاثات للعام الثاني على التوالي، وفق التقرير، الذي اطّلعت عليه منصة الطاقة.

ويبرز الميثان مسؤولًا عن 30% من ارتفاع درجات الحرارة العالمية منذ الثورة الصناعية؛ ما يعني أن خفض انبعاثاته سيكون فعالًا للغاية في الحدّ من ظاهرة الاحتباس الحراري وتحسين جودة الهواء على المدى القريب.

موضوعات متعلقة..