جذب مستقیم از اقیانوس چیست؟

طبق آنچه مطالعات «هیات بین‌‌‌دولتی در مورد تغییرات اقلیمی» (IPCC) نشان داده و پیشرفت به سوی اهداف معاهده پاریس را پایش می‌کند، تلاش جهانی برای کاهش دی اکسید کربن و سایر گازهای گلخانه‌‌‌ای ادامه دارد، اما کاهش انتشار گازهای گلخانه‌‌‌ای جدید، به تنهایی نمی‌تواند ما را به سوی کربن‌‌‌صفر شدن برساند. ما علاوه بر کربن‌‌‌زدایی از انتشارهای جدید، به روش‌های تازه‌‌‌ای برای حذف کربن از جو نیاز داریم – یا به عبارتی ایجاد «انتشار منفی». یکی از راه‌‌‌های انجام این کار، جذب مستقیم کربن از هوا (DAC)  است که دی اکسید کربن را به طور مستقیم از جو بیرون می‌‌‌کشد.

دی‌‌‌ اکسید کربن جذب‌‌‌شده، سپس یا در اعماق زمین ذخیره می‌شود یا در کاربردهای صنعتی مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد. با این حال، تکنولوژی جذب مستقیم کربن از هوا گران است، چون غلظت دی‌اکسید کربن در هوا نسبتا کم است. جذب مستقیم از اقیانوس، تقریبا شبیه جذب مستقیم از هواست، به طوری که با استفاده از یک‌سری فرآیندهای الکتروشیمیایی، کربن محلول در آب دریا را به طور مستقیم حذف می‌کند. آبی که تصفیه شده، دوباره برای جذب دی اکسید کربن بیشتر از جو، به دریا بازگردانده می‌شود. اقیانوس‌‌‌ ۱۵۰ برابر بیشتر از هوا دی اکسید کربن در خود دارد که باعث می‌شود DOC کارآمدتر و کم‌‌‌هزینه‌‌‌تر از DAC باشد.

چهار شرکت، چهار وعده

سیستم‌های جذب کربن صنعتی که گازهای منتشرشده از دودکش‌‌‌های نیروگاه‌‌‌ها و کارخانه‌‌‌ها را پاکسازی می‌کنند سال‌هاست که وجود دارند، اما DOC  هنوز در مراحل اولیه توسعه است. مجمع جهانی اقتصاد، چهار شرکت پیشگام در این تکنولوژی را معرفی کرده است.

۱- براین‌‌‌ورکز (Brineworks)

این استارت‌آپ مستقر در آمستردام از الکترولیز برای استخراج دی اکسید کربن از آب دریا استفاده می‌کند. روش الکترولیز مولکول‌‌‌های آب را به اکسیژن و هیدروژن تجزیه می‌کند. این شرکت می‌‌‌گوید که روشش به عنوان نقطه شروع در صورتی که در مقیاس بزرگ عملیاتی شود، کمتر از ۱۰۰ دلار به ازای هر تن دی اکسید کربن هزینه خواهد داشت - یعنی کمتر از نصف هزینه جذب کربن مستقیم از هوا.   این تکنولوژی بر اساس انرژی‌‌‌های تجدیدپذیر مانند انرژی خورشیدی و بادی کار می‌کند و آن را به یک فرآیند انرژی پاک تبدیل می‌کند که می‌تواند تقریبا در هر مکانی عملیاتی شود. طبق اعلام شرکت، پس از انجام عمیات در این روش، فقط آب و نه هیچ‌گونه مواد شیمیایی به دریا بازگردانده می‌شود. یکی دیگر از مزایای تکنولوژی براین‌‌‌ورکز این است که هیدروژن را به عنوان یک محصول جانبی تولید می‌کند. این اتفاق ممکن است در آینده به جریان درآمدی جدیدی تبدیل شود، زیرا تقاضا برای هیدروژن «سبز» بدون کربن به دنبال کربن‌‌‌زدایی از صنایع سنگین مانند فولاد و سیمان در حال افزایش است. پلتفرم «تک‌‌‌کرانچ» گزارش داده که این استارت‌آپ اخیرا ۲.۲ میلیون دلار بودجه برای توسعه روش خود دریافت کرده است.

۲- کپچرا (Captura)

کپچرا که زیرمجموعه موسسه تکنولوژی کالیفرنیاست، از متد الکترودیالیز برای استخراج دی اکسید کربن از آب دریا استفاده می‌کند. الکترودیالیز با اسیدی کردن آب اقیانوس، دی‌اکسید کربن محلول در آب دریا را آزاد می‌کند و بعد با یک نوع صافی آن را جذب می‌کند. تکنولوژی کپچرا همچنین از انرژی‌‌‌های تجدیدپذیر برای سوخت‌‌‌رسانی به فرآیند خود استفاده می‌کند؛ بدون هیچ‌گونه افزودنی یا محصول جانبی. هدف این شرکت استفاده مجدد از زیرساخت‌‌‌های موجود مانند کارخانه‌‌‌های آب شیرین‌‌‌کن یا سکوهای نفتی از رده خارج شده است. کپچرا تحت حمایت وزارت انرژی ایالات متحده و شرکت نروژی Equinor است. این دو شرکت در حال حاضر روی یک پروژه آزمایشی در هاوایی کار می‌کنند که سالانه ‌هزار تن دی اکسید کربن در اقیانوس را پاکسازی می‌کند.

۳- سی۰۲ (Sea۰۲)

شرکت سی۰۲ هم از الکترودیالیز برای جداسازی دی اکسید کربن محلول در آب اقیانوس استفاده می‌کند. دی‌‌‌ اکسید کربن جدا‌شده، پس از جذب، یا منزوی‌‌‌سازی می‌شود یا برای استفاده مجدد در دسترس قرار می‌گیرد. آب کربن‌‌‌زدایی‌شده به اقیانوس بازگردانده می‌شود و دوباره فرآیند جذب دی‌‌‌ اکسید کربن از هوا را شروع می‌کند. سی۰۲ در حال حاضر به دنبال شراکت با شرکت‌های اروپایی فراهم‌‌‌کننده امکان ذخیره‌‌‌سازی است تا ظرفیت منزوی‌‌‌سازی کربن خود را تضمین کند. این شرکت که زیرمجموعه دانشگاه «دلفت» است، قصد دارد امسال ۲۵۰ تن کربن را حذف کند و بازدهی خود را تا سال ۲۰۴۵ به ۱ میلیون تن - یا ۱ گیگاتن - برساند.

۴- اِب کربن (Ebb Carbon)

شرکت اِب کربن بر سازمان‌هایی متمرکز است که آب را فرآوری می‌کنند؛ از جمله مزارع آبزی‌‌‌پروری، کارخانه‌‌‌های آب شیرین‌‌‌کن، کارخانه‌‌‌های صنایع ساحلی و آزمایشگاه‌‌‌های تحقیقاتی در مورد اقیانوس. در تاسیسات این سازمان‌ها، آب دریا جریان دارد و تکنولوژی اِب با استفاده از برقی که با حداقل کربن تولید شده، آب دریا را به محلول‌‌‌های اسیدی و قلیایی تجزیه می‌کند. سپس محلول قلیایی به اقیانوس بازگردانده می‌شود تا دی اکسید کربن را به بی‌‌‌کربنات تبدیل کند. شرکت معتقد است این شکلی پایدار از ذخیره‌‌‌سازی دی اکسید کربن است. فرآیند شرکت اِب همچنین به کاهش اسیدیته شدن اقیانوس‌‌‌ها کمک می‌کند و بر زیست گونه‌‌‌های دریایی مانند ماهی و صدف‌‌‌ها تاثیر مثبت می‌‌‌گذارد. اقیانوس‌‌‌ها یک سپر دفاعی طبیعی برای زمین در برابر افزایش سطح دی اکسید کربن هستند. فعالیت شرکت‌هایی که نام برده شد، اگرچه هنوز در مراحل اولیه خود است، اما نشان‌دهنده مسیر دیگری در تلاش جهانی برای کربن‌‌‌زدایی و کاهش اثرات تغییرات اقلیمی است.