آیا جذب کربن می تواند بخشی از راه حل آب و هوا باشد؟

این آخرین قسمت Visionaries است سلسله، که به چهره هایی می پردازد که تلاش می کنند شیوه زندگی ما را متحول کنند.

انسان هر سال حدود 50 میلیارد تن دی اکسید کربن و سایر گازهای گلخانه ای را به جو پمپ می کند. بر اساس گزارش‌های متوالی متعدد و فزاینده‌ای از هیئت بین‌دولتی تغییرات آب و هوا، برای جلوگیری از بدترین اثرات گرم شدن سیاره، این عدد باید تا سال 2050 به صفر برسد.

اما پس از دهه‌ها انفعال در مواجهه با این اجماع علمی، انتشار گازهای گلخانه‌ای به حدی افزایش یافته است که کاهش مواردی مانند افزایش بهره‌وری انرژی و انتقال به برق تجدیدپذیر تنها ما را به این نتیجه رسانده است. جولیو فریدمن از مرکز سیاست انرژی جهانی در دانشگاه کلمبیا گفت: “ما می دانیم که چگونه 40 گیگاتن انجام دهیم.” “این بدان معناست که شما به 10 گیگاتن حذف نیاز دارید.”

منظور او جذب و ذخیره‌سازی کربن، معروف به CCS بود – که اساساً دی‌اکسید کربن را از اتمسفر، یا از منبع انتشار آن، مکش می‌کند و آن را در جایی قفل می‌کند.

نزدیک به دو دهه پیش، جنیفر ویلکاکس متوجه شد که حذف کلیدی برای رسیدن به انتشار خالص صفر است. به عنوان استاد مهندسی شیمی در دانشگاه استنفورد، دکتر ویلکاکس دریافت که راه حل های مبتنی بر طبیعت – کاشت درختان و احیای تالاب ها، که هر دو در جذب دی اکسید کربن واقعا خوب هستند – فقط می توانند کارهای زیادی انجام دهند: کربن نیز باید جذب شود. از هوا بنابراین، در سال 2012، او کتاب درسی را در مورد چگونگی انجام آن نوشت. آکادمی های ملی علوم در سال 2018 به دیدگاه دکتر ویلکاکس رسیدند و گزارش دادند که برای حذف مقدار مورد نیاز، فناوری ها باید توسعه و پیشرفت کنند.

خانم ویلکاکس، 45 ساله، اکنون در دفتر مدیریت انرژی فسیلی و کربن وزارت انرژی ایالات متحده نقشی رهبری دارد، جایی که او وظیفه انجام این کار را دارد. اما اختصاص 10 میلیارد دلار به سرمایه گذاری در جذب و ذخیره کربن تنها بخشی از کار است. فناوری های اثبات شده باید ارزان و در مقیاس ساخته شوند و در برخی موارد با سیستم های دیگر ادغام شوند. آنها باید هم در منابع دی اکسید کربن مانند نیروگاه ها و کارخانه ها و هم در طبیعت و از طریق سیستم هایی به نام جذب مستقیم هوا مستقر شوند. و باید مکان هایی را پیدا کرد که گازهای گرفته شده را می توان برای قرن ها ذخیره کرد، که ممکن است مشکل ساز شود. دکتر فریدمن که دهه‌ها او را می‌شناسد، گفت: دکتر ویلکاکس «همه جنبه‌های این مسیر کاری را توصیف کرده است». او هر روز از خواب بیدار می شود و به این فکر می کند که چگونه از فناوری انرژی پاک استفاده کنیم.

این مصاحبه ویرایش و فشرده شده است.

چه چیزی امروزه مانع جذب و ذخیره کربن می شود؟ آیا این فناوری است؟

انواع جذب کربن اغلب با یکدیگر ترکیب می شوند. منبع نقطه ای جذب کربن وجود دارد که به منظور مقاوم سازی تاسیسات موجود و جلوگیری از انتشار گازهای گلخانه ای از ورود به جو است. سپس حذف دی اکسید کربن وجود دارد – جذب مستقیم هوا. فناوری برای هر دو رویکرد وجود دارد.

اما پس از آن این سوال وجود دارد که با تمام CO2 چه کار می کنید؟ تنها رویکردی که مقیاس می‌گیرد، مخازن نفت و گاز فرسوده است: تزریق آن در اعماق زمین. بنابراین برای من، این کاملاً تکنولوژی نیست.

آیا ذخیره سازی زیرزمینی در دراز مدت ایمن، قابل دستیابی و مقرون به صرفه است؟

ذخیره سازی زیرزمینی دی اکسید کربن چیز جدیدی نیست – صنعت نفت نزدیک به 40 سال است که این کار را از طریق افزایش تولید نفت انجام می دهد، که امروزه فعالیتی در مقیاس تجاری است. از طریق این صنعت، ما در زمینه ذخیره سازی ایمن و ایمن تخصص کسب کرده ایم و همین مهارت ها، نیروی کار و تخصص برای پروژه های اختصاصی ذخیره سازی CO2 اعمال می شود. مکانیسم‌های به دام انداختن مشابهی که به نفت و گاز اجازه می‌دهد طی میلیون‌ها سال در اعماق زمین تشکیل شود، در نهایت CO2 را به دام می‌اندازد، زیرا ما برای معکوس کردن جریان کربن در زیر زمین کار می‌کنیم و در حال کار برای ایجاد زیرساخت هستیم.

فکر می کنید جذب و ذخیره کربن 10 سال دیگر کجا خواهد بود؟ آیا می بینید که تا آن زمان سیستم های منبع نقطه ای وجود داشته باشند؟

من می بینم که CCS در یک دهه بر روی منابع نقطه ای صنعتی که امروزه به سختی کربن زدایی می شوند – سیمان، در درجه اول، و در برخی موارد، فولاد، مستقر شده است. جذب کربن در کارخانه سیمان واقعاً به کاهش شدت کربن آن محصول کمک می کند. و ما در حال بررسی خمیر و کاغذ نیز هستیم.

آیا مشتریان مایل به خرید کاغذ کم کربن هستند؟

آره. اپل، آمازون – هر کسی که کاغذ زیادی استفاده می کند. آن‌ها حاضرند برای زنجیره‌های تامین کم کربن پول بپردازند، اما امروزه این زنجیره‌ها وجود ندارند. بنابراین آنها باید برای حذف کربن با قیمت بسیار بالا هزینه کنند.

و منظور من این است: در مورد تامین مالی سیمان کم کربن، فولاد کم کربن و کاغذ کم کربن با افزودن CCS به تولید آنها چطور؟ جلوگیری از انتشار گازهای گلخانه ای بسیار ارزان تر از بازگرداندن آن پس از آن است. من فکر نمی‌کنم امروز کربن‌زدایی آن بخش‌ها سخت باشد.

من مطلقاً جذب کربن را ابزاری برای جبران انتشار گازهای گلخانه ای نمی دانم که می دانیم چگونه کربن زدایی کنیم. اما پرسیدن این سوال که چه کسی حاضر است برای این پروژه ها هزینه کند، می تواند به پیشبرد برخی از آنها کمک کند، و قانون زیرساختی دو حزبی که پرزیدنت بایدن در نوامبر امضا کرد، حداقل از دو تظاهرات حمایت می کند.

زمانی که یک سال و نیم پیش صحبت کردیم، شما گفتید: «نیاز به هزینه‌های دولتی و مشوق‌ها و سرمایه‌گذاری‌های مرتبط با ایجاد سود اقتصادی برای قرار دادن کربن بیشتر در زمین نسبت به محصولاتی که هنگام استفاده از آن‌ها تولید می‌شوند، وجود دارد.» اکنون، این در واقع شرح شغل شماست.

می تونی باور کنی؟ ممنون که این را به من یادآوری کردید. چون انصافاً این کار سختی است. اما هر روز از اینکه برای حضور در این موقعیت انتخاب شدم بسیار سپاسگزارم. کار من قبلاً فقط برون یابی مدلی از هزینه ها ارائه کرده است، اما واقعیت این است که ما برای ساختن آنها به بودجه نیاز داریم. و باید شفاف باشد تا سیاست ها برای بخش خصوصی قیمت گذاری مناسبی داشته باشد تا بقیه راه را طی کند. کار دفتر مدیریت انرژی فسیلی و کربن می تواند اولین نمایش های پرهزینه تر را در نوع خود ایجاد کند.

چگونه چشم انداز خود را از طریق بوروکراسی دولتی اجرا می کنید؟

ما ماموریت را وارونه کردیم. ماموریت قبلی دفتر انرژی های فسیلی افزایش تولید سوخت های فسیلی در داخل بود. اکنون حول محور سرمایه‌گذاری در رویکردها و فناوری‌هایی است که اثرات آب و هوایی و محیطی وابستگی مداوم ما به سوخت‌های فسیلی را به حداقل می‌رساند.

به نظر شما چالش هایی که جذب و ذخیره کربن برای استقرار گسترده در مقیاس لازم برای دستیابی به 10 گیگاتن حذف در سال با آن مواجه است چیست؟

فقدان آموزش و ارتباط موثر. مثالی که من در کتاب درسی خود دارم این است که همان شیمی که CO2 را جذب می کند، گازهای اسیدی باران، اکسیدهای گوگرد و اکسیدهای نیتروژن را نیز جذب می کند که بر سلامت انسان نیز تأثیر می گذارد. اولین مرحله جذب کربن در واقع پاکسازی ذرات معلق است. در برخی جوامع که این فناوری می تواند به کار گرفته شود، نگرانی هایی در مورد آلودگی هوا وجود دارد، بنابراین درک این جنبه ها بسیار مهم است. و بخشی از کاری که ما در این دولت انجام می‌دهیم این است که در مورد استناد به پروژه‌ها بسیار متفکر باشیم و اطمینان حاصل کنیم که کاملاً روشن می‌کنیم که مزایایی وجود دارد که جوامع شاهد آن خواهند بود.

یکی از کاربردهای احتمالی CO2 که از طریق CCS ​​جذب می شود، تزریق آن به چاه های نفت برای تسهیل استخراج سوخت فسیلی است. به منتقدانی که معتقدند جذب و ذخیره کربن می‌تواند مجوزی برای آلایندگی شرکت‌های نفت و گاز باشد و با توجه به نیاز به تمرکز بر کاهش انتشار، استراتژی خطرناکی است، چه می‌گویید؟

من می گویم حق با آنهاست. میتونه همین باشه اما این دولت در مورد ایجاد نرده های محافظ است، در مورد ارزش گذاری معیارهای دیگر مانند مزایای سلامتی، منافع برای جوامع، کاهش آلودگی هوا است. اما اگر در کوتاه مدت حواسمان پرت شود و فکر کنیم که استفاده از سوخت های فسیلی تنها نتیجه این سرمایه گذاری هاست، منجمد شده ایم، فلج شده ایم و عمل نمی کنیم و این مضرتر است.

شما مرغ پرورش می دهید، سبزیجات می کارید، پنل های خورشیدی در خانه خود دارید. آیا تلاش های فردی برای کاهش ردپای کربن کافی خواهد بود؟ آیا فکر می‌کنید شاید بهتر باشد که آن زمان صرف فشار بر دولت‌ها و شرکت‌ها برای تسریع انتقال انرژی و توقف جنگل‌زدایی شود، زیرا این عوامل محرک‌های بزرگ‌تری برای تغییرات آب و هوایی هستند؟

من فکر می کنم همه موارد بالا. اما من فکر می کنم که تصمیمات فردی افراد یک شیوه ارتباطی است. اگر همسایه شما ببیند که شما پنل های خورشیدی را نصب کرده اید، در مورد آن صحبت می کنید. و من فکر می کنم که ارسال یک پیام با مثال یک عنصر واقعا حیاتی است. بنابراین تلاش هایی که با تصمیمات فردی افراد شروع می شود، در نهایت تأثیر می گذارد.