تقنية جديدة تحول ثاني أكسيد الكربون إلى ملح بحري، مما يساعد على تقليل الانبعاثات البحرية.

تقنية المحاكاة الطبيعية

يمتص ماء البحر بشكل طبيعي حوالي ثلث ثاني أكسيد الكربون الموجود في الغلاف الجوي، مما يجعله أكثر حمضية ويذيب كربونات الكالسيوم، وهي مادة وفيرة في المحيط. ويوضح أدكنز قائلاً: "كربونات الكالسيوم هي اللبنة الأساسية لهياكل المرجان والأصداف وجميع المواد الأخرى التي تشكل معظم الرواسب في قاع المحيط".

يذوب كربونات الكالسيوم ثم يتفاعل مع ثاني أكسيد الكربون في الماء لتكوين أملاح البيكربونات، التي تحبس ثاني أكسيد الكربون. وأضاف أدكينز: "يوجد حاليًا 38000 جيجا طن (38 تريليون طن) من البيكربونات في المحيط".

تهدف شركة كالكاريا إلى محاكاة هذه العملية الطبيعية من خلال توجيه غازات عادم السفينة إلى مفاعل داخل هيكلها، حيث تُخلط الغازات بقوة مع مياه البحر والحجر الجيري - وهو صخر يتكون أساسًا من كربونات الكالسيوم ومكون شائع في الخرسانة. يتفاعل ثاني أكسيد الكربون الموجود في العادم مع هذا المزيج، مُنتجًا مياه مالحة تحبس ثاني أكسيد الكربون على شكل أملاح بيكربونات. يقول أدكينز إنه باستخدام مفاعل كامل الحجم، يهدف إلى التقاط وتخزين حوالي نصف انبعاثات ثاني أكسيد الكربون من السفينة.

بحسب أدكينز، يستغرق التفاعل في الطبيعة أكثر من 10000 عام، بينما في أفران كالكاريا، لا يستغرق سوى دقيقة واحدة تقريبًا. ويتحقق ذلك من خلال وضع ثاني أكسيد الكربون والحجر الجيري على اتصال وثيق.

قال أدكنز إن المحلول الملحي الناتج سيُصرّف في المحيط، حيث لا يُشكّل أي تهديد للحياة البحرية أو التوازن الكيميائي لمياه البحر. وأضاف أن الشركة تدرس أيضاً إضافة مرشح أولي للنظام لإزالة الملوثات الأخرى التي قد تذوب في الماء، مثل الجزيئات والوقود غير المحترق.

بعد عامين من العمل على المشروع، في يناير 2023، قام بفصل الشركة عن معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا (كالتك). وانضم إلى ثلاثة مؤسسين مشاركين: ميليسا غوتيريز، وهي طالبة في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا؛ والمهندس بيير فورين؛ والأستاذ وعالم الجيوكيمياء ويل بيرلسون من جامعة جنوب كاليفورنيا (USC).

جمعوا تمويلاً بقيمة 3.5 مليون دولار وركزوا على صناعة الشحن. وقال أدكينز: "الميزة الرائعة هي أن السفينة بمثابة مضخة مياه طبيعية"، مشيراً إلى أن النظام يتطلب حركة مستمرة للمياه لحدوث التفاعلات بين العناصر المختلفة، وهو أمر توفره حركة السفينة بشكل طبيعي.

ستُصمَّم المفاعلات خصيصاً لتناسب أحجام السفن المختلفة، بما في ذلك "أكبر السفن المتوفرة حالياً"، وهي فئة "نيوكاسلماكس"، القادرة على حمل 180 ألف طن من البضائع. وقال أدكينز: "سنشغل على متن إحدى هذه السفن ما بين 4 إلى 5% من الحمولة، وسنحمل حوالي 4000 طن من الحجر الجيري. لكننا لن نستخدم كل هذه الكمية فعلياً".

احتجاز الكربون في البحر

قبل أن تصبح شركة كالكاريا جاهزة لتركيب أول مفاعل لها، كان لا يزال يتعين معالجة العديد من التحديات التقنية. على سبيل المثال، كيفية تركيب المفاعل بشكل صحيح على السفينة لتحميل الحجر الجيري، وكيفية إنشاء سلسلة التوريد اللازمة للنقل.

تشير التقديرات الحالية إلى أن تكلفة النظام تبلغ حوالي 100 دولار لكل طن من ثاني أكسيد الكربون الذي يتم التقاطه وانبعاثه، بما في ذلك الإيرادات المفقودة من اضطرار السفينة إلى إفساح المجال للمفاعل بدلاً من الشحنات التجارية.

تحتوي بعض سفن الشحن بالفعل على معدات مماثلة على متنها، تُسمى أجهزة تنقية الغازات. صُممت هذه الأجهزة لالتقاط غازات الكبريت الضارة بالصحة والبيئة وإطلاقها، ولكن ليس ثاني أكسيد الكربون.

إلى جانب شركة كالكاريا، توجد شركات أخرى تمتلك تقنية احتجاز الكربون. فعلى سبيل المثال، تنتج شركة بريطانية تُدعى سيباوند جهازًا يحتجز ما بين 25% و95% من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون من السفن. إلا أن هذا الجهاز ينتج حصى كربونات صلبة يجب تفريغها في الميناء.

يعتقد أدكنز أن مادة الكالساري يمكن أن تساعد صناعة إزالة الكربون على الانتقال إلى أنواع وقود أكثر صداقة للبيئة، وفي المستقبل البعيد، يمكن تصميم المفاعلات حتى لحجز ثاني أكسيد الكربون المحتجز بعيدًا عن الغلاف الجوي، بدلاً من تخزينه تحت الأرض.

نغوك آنه (بحسب شبكة سي إن إن)