31 أيار/مايو 2007

إنتاج الفحم النظيف عنصر أساسي لتقليص الغازات المسببة لظاهرة الاحتباس الحراري

وكالة الطاقة الأميركية تدفع عجلة التكنولوجيا لتقليص ما ينبعث من غاز ثاني أكسيد الكربون

 

مصنع فحم في هولكومب بكنزاس. الفحم هو الوقود الرئيسي المستخدم لتوليد الطاقة الكهربائية في جميع أنحاء العالم، ولكن احتراقه يسفر عن إضافة كمية من غاز ثاني أكسيد الكربون تفوق ما يسفر عنه إحراق أي وقود أحفوري آخر. (© AP Images)

مصنع فحم في هولكومب بكنزاس. يستخدم الفحم وقوداً رئيسياً لتوليد الطاقة الكهربائية في جميع أنحاء العالم. (© AP Images)

من شيريل بيليرين، محررة الشؤون العلمية في موقع يو إس إنفو

بداية النص

واشنطن، 31 أيار/مايو، 2007- الفحم هو الوقود الرئيسي المستخدم لتوليد الطاقة الكهربائية في جميع أنحاء العالم، ولكن احتراق الفحم يسفر عن إضافة كمية من غاز ثاني أكسيد الكربون، وهو غاز يسبب الاحتباس الحراري، إلى الجو تفوق ما يسفر عنه إحراق أي وقود أحفوري آخر كالبترول والغاز الطبيعي لإنتاج كل وحدة حرارية.

ولضمان عدم استمرار مساهمة الفحم في مفاقمة المشاكل البيئية والمناخية، يعكف العلماء والمهندسون في وزارة الطاقة الأميركية حالياً على العمل على مجموعة من التكنولوجيات التي يمكن استخدامها لتقليص كمية ثاني أكسيد الكربون المنبعثة من عمليات توليد الطاقة الكهربائية.

وقال توماس شوب، النائب الأول لمساعد وزير الخارجية في مكتب الطاقة الأحفورية في وزارة الطاقة في مقابلة أجراها معه موقع يو إس إنفو في 21 أيار/مايو: "تنصب معظم جهودنا على محطات إنتاج الطاقة الكهربائية لأنها تشكل أعظم فرصة لوكالتنا لتحقيق أضخم مردود (أي تقليص)." (أنظر التقرير المتصل بالموضوع).

وقد جاء في دراسة أصدرها معهد مساتشوستس للتكنولوجيا في العام 2007، بعنوان "مستقبل الفحم، خيارات لعالم يكبح استخدام الكربون،" أن هناك خمسة خيارات متوفرة لتقليص كميات غاز ثاني أكسيد الكربون المنبعثة نتيجة إحراق الوقود الأحفوري، وهي:

- تحسين فعالية استخدام الطاقة، بما في ذلك النقل وتوليد الكهرباء؛

- زيادة استخدام الطاقة المتجددة من مصادر كالهواء والشمس والكتلة الحيوية؛

- زيادة إنتاج الطاقة الكهربائية من الطاقة النووية؛

- التحول إلى استخدام أنواع الوقود الأحفوري الأقل إنتاجاً لغاز الكربون؛ و

- مواصلة حرق الوقود الأحفوري، وخاصة الفحم، مع عزل وخزن ثاني أكسيد الكربون.

وقال واضعو الدراسة: "لقد استنتجنا أن عزل وخزن ثاني أكسيد الكربون... هو التكنولوجيا الحاسمة للتمكين من تقليص انبعاثات ثاني أكسيد الكربون إلى حد يعطي نتيجة ملموسة ذات مغزى مع إفساح المجال للفحم، في نفس الوقت، لتلبية احتياجات العالم الملحة للطاقة."

* عزل وخزن الكربون

تتيح تكنولوجيا عزل وخزن الكربون جمع غاز ثاني أكسيد الكربون من محطات توليد الطاقة العاملة بالوقود الأحفوري أو مرافق الإنتاج المشغلة بالغاز الطبيعي وخزنه على عمق كبير في باطن الأرض في التكوينات الجيولوجية كمستودعات المياه الأرضية المالحة ومستودعات مخزون البترول والغاز القديمة.

وأثناء ضخ ثاني أكسيد الكربون في باطن الأرض، ينضغط متحولاً إلى سائل يعزل في  فسح صغيرة بين ذرات الصخر. وكلما طالت فترة بقاء ثاني أكسيد الكربون في باطن الأرض، كلما كان خزنه محكماً ومضموناً إلى حد أكبر.

وتجري وزارة الطاقة الأميركية، في المختبر القومي لتكنولوجيا الطاقة التابع لها في ولاية بنسلفانيا، عمليات الأبحاث وتطوير الإنتاج وتضع التصميمات لدورة كاملة لهذه التكنولوجيا، العزل والخزن ودمج هاتين التكنولوجيتين في محطة توليد طاقة لا تنبعث منها أي غازات تعرف باسم "فيوتشرجن" (FutureGen) من المتوقع أن تصبح جاهزة للتشغيل في العام 2012. (أنظر التقرير المتصل بالموضوع، باللغة الإنجليزية).

وقال مدير المختبر القومي لتكنولوجيا الطاقة، كارل باور، للجنة الطاقة والبيئة الفرعية التابعة لمجلس النواب في 15 أيار/مايو الحالي، إن "أعظم صعوبتين تواجهان تطوير تكنولوجيا للإنتاج النظيف للطاقة المقرون مع عزل وخزن ثاني أكسيد الكربون" هما تقليص كلفة عزل غاز الكربون وإثبات مأمونية وفعالية خزن ثاني أكسيد الكربون في التشكيلات الجيولوجية لأمد طويل.

وأضاف باور أن هدف عام 2012 الذي يسعى برنامج تكنولوجيا الفحم التابع للمختبر إلى تحقيقه هو "إثبات أنه بمقدورنا تطوير تكنولوجيا متقدمة لعزل وخزن 90 بالمئة على الأقل من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون المحتملة من محطات توليد الطاقة الكهربائية العاملة على الفحم دون (تأدية ذلك إلى) ارتفاع ثمن الطاقة الكهربائية إلا بأقل من عشرة بالمئة."

ويتم حاليا تطوير وتجربة خزن ثاني أكسيد الكربون في التشكيلات الجيولوجية، وهي عملية ما فتئت صناعة البترول تستخدمها منذ أكثر من 30 عاما، في عدة مشاريع واسعة النطاق بينها مشروع سلايبنر لثاني أكسيد الكربون في بحر الشمال النرويجي، ومشروع ويبيرن لخزن ورصد ثاني أكسد الكربون في كندا، ومشروع حقل صلاح في الجزائر.

وهناك 25 تجربة أخرى أصغر تتم من خلال شراكات وزارة الطاقة السبع، "الشراكات الإقليمية لعزل الكربون" في الولايات المتحدة وكندا. ويعمل هذا المشروع حالياً على معرفة وتجربة أكثر الفرص تبشيراً بالنجاح لعزل وخزن ثاني أكسيد الكربون.

وتشكل جميع هذه المشاريع مع أكثر من 15 مشروعاً آخر جزءاً من مبادرة دولية خاصة بتغير المناخ تدعى "المنتدى القيادي لعزل الكربون،" تتزعمها وكالة الطاقة الأميركية. ويشارك في هذه المبادرة كل من أستراليا والبرازيل وكندا والصين وكولومبيا والدانمارك والمفوضية الأوروبية وفرنسا وألمانيا والهند وإيطاليا واليابان والمكسيك وهولندا والنرويج وروسيا والمملكة العربية السعودية وجنوب إفريقيا وكوريا الجنوبية والمملكة المتحدة والولايات المتحدة. (أنظر التقرير المتصل بالموضوع).

* تحقيق التكامل بين التكنولوجيات

لم يتم حتى الآن تطبيق عزل وخزن الكربون في عمليات توليد كميات كبيرة من الطاقة الكهربائية، إلا أن هناك عدداً من المشاريع التي تعمل حالياً على تحقيق ذلك، وبينها مشروع زيروجن (ZeroGen) الأسترالي، وهو مشروع تجريبي للدمج وتحقيق التكامل بين التغويز (التحول إلى غاز الكربون) الناجم عن الفحم وعزل وخزن الكربون لإنتاج طاقة كهربائية في عملية لا ينبعث منها سوى كمية ضئيلة من الغازات، ومشروع "فيوتشر جن" في الولايات المتحدة.

ومشروع "فيوتشر جن" هو مبادرة دولية تتزعمها وكالة الطاقة الأميركية لإنشاء أول محطة توليد كهرباء لأبحاث الدمج بين عزل الكربون وإنتاج الهيدروجين. والهدف من هذا المشروع الذي تبلغ كلفته بليون دولار هو إنشاء أو محطة توليد كهرباء تعمل بالوقود الأحفوري ولا تنبعث منها أي غازات. وعندما يتم تشغيل هذه المحطة في العام 2012 سيكون هذا النموذج الأولي أكثر محطات توليد الطاقة الكهربائية العاملة بالوقود الأحفوري نظافة في العالم.

وقال شوب إن تكنولوجيا العزل والخزن ستصبح متوفرة على الصعيد التجاري في الأسواق في حدود العام 2020، وأن الكلفة ستكون العنصر الحاسم المحدد للنجاح أو الفشل.

وأضاف: "يتعين تطوير التكنولوجيا بالطريقة الصحيحة... ونحن نكدّ في سبيل ذلك. إلا أن علينا أن ندرك أنه إن لم يكن عزل وخزن الكربون (متوفراً) بأدنى زيادة ممكنة في السعر، فإنه لن يتم اعتماده لا في هذا البلد ولا حول العالم."

ويمكن الحصول على مزيد من المعلومات عن برنامج عزل الكربون التابع لمكتب الطاقة الأحفورية وعن المنتدى القيادي لعزل الكربون على موقع وزارة الطاقة الأميركية على الشبكة العنكبوتية.

كما يمكن الحصول على معلومات إضافية حول سياسة الولايات المتحدة بهذا الشأن بالرجوع إلى صفحة تغير المناخ والطاقة النظيفة على موقع يو إس إنفو، باللغة الإنجليزية، وصفحة شؤون بيئية، باللغة العربية.

نهاية النص

(تصدر نشرة واشنطن عن مكتب برامج الإعلام الخارجي بوزارة الخارجية الأميركية، وعنوانه على شبكة الويب: http://usinfo.state.gov) * اشترك بنشرة واشنطن العربية لتصلك يومياً على عنوان بريدك الإلكتروني، عند حوالى الساعة الخامسة بتوقيت غرينيتش. للاشتراك، إضغط على العنوان التالي، http://usinfo.state.gov/arabic واتبع الارشادات.