هناك سباق عالمي لتقليل كمية الغازات الضارة في غلافنا الجوي ،وذلك لإبطاء وتيرة تَغَيُر المناخ، وإحدى طرق القيام بذلك هي احتجاز الكربون وعزله. ولكننا وفي هذه المرحلة نحتجز فقط جزءًا بسيطًا من الكربون اللازم لإحداث أي نوع من التأثير في تغير المناخ.
توصل باحثون من جامعة تكساس في أوستن، بالشراكة مع "لاكتشاف جديد قد يُحدِثُ تحولاً كبيرًا في قضية تغيير المناخ، حيث انهم وجدوا طريقة لتعزيز تكوين هياكل بلورية تتخذ ثاني أكسيد الكربون قاعدة لتكونها والتي يمكن أن تُخَزِن يومًا ما مليارات الأطنان من الكربون تحت قاع المحيط لقرون، إن لم يكن إلى الأبد." هذا ما قاله (إكسون موبيل).
وأضاف (فابهاف باهادور) أستاذ مشارك في قسم (ووكر) للهندسة الميكانيكية في كلية (كوكريل) للهندسة والمؤلف الرئيسي لورقة بحثية جديدة حول البحث في الكيمياء والهندسة المستدامة في الجمعية الكيميائية الأمريكية: "أنا أعتبر احتجاز الكربون بمثابة تأمين لكوكب الأرض، لم يعد يكفي أن نكون محايدين للكربون، فنحن بحاجة إلى أن نَكُون سالبين له للتراجع عن الأضرار التي لحقت بالبيئة على مدى العقود العديدة الماضية."
الهيدرات
تتشكل هذه الهياكل المعروفة باسم "الهيدرات" عندما يختلط ثاني أكسيد الكربون بالماء عند ضغط عالٍ ودرجة حرارة منخفضة. حيث تعيد جزيئات الماء توجيه نفسها وتعمل كأقفاص يمكنها أن تحبس بداخلها جزيئات ثاني أكسيد الكربون.
ولكن في الحقيقة هذه العملية بطيئة جدًا حيث يمكنها أن تستغرق ساعات أو حتى أيام ليبدأ التفاعل.
ووجد فريق البحث أنه عند إضافة المغنيسيوم للتفاعل تتكون الهيدرات أسرع بثلاثة آلاف مرة من الطريقة المستخدمة اليوم، وبسرعة تصل إلى دقيقة واحدة.
وتعتبر هذه الطريقة أسرع طريقة موثقة لتكوين الهيدرات.
قال (باهادور): "إن الأسلوب الأكثر تطورا اليوم هو استخدام المواد الكيميائية لتعزيز التفاعل"، "إنها تعمل، لكنها أبطأ، وهذه المواد الكيميائية باهظة الثمن وليست صديقة للبيئة".
تتكون الهيدرات في المفاعلات، عمليًا يمكن نشر هذه المفاعلات في قاع المحيط وباستخدام تقنية احتجاز الكربون الحالية سيتم انتزاع ثاني أكسيد الكربون من الهواء ونقله إلى هذه المفاعلات تحت الماء حيث ستتكون الهيدرات.
ويمكن لاستقرار هذه الهيدرات أن يقلل من خطر التسرب الموجود في بعض الطرق الأخرى لتخزين الكربون كحقنها على شكل غاز في آبار الغاز المهجورة.
إن اكتشاف كيفية تقليل الكربون في الغلاف الجوي يمثل مشكلة كبيرة كما هو الحال في العالم الآن.
وعلى الرغم من ذلك يقول (باهادور) أنه لا يوجد سوى عدد قليل من المجموعات البحثية في العالم تنظر إلى هيدرات ثاني أكسيد الكربون كخيار محتمل لتخزين الكربون.
وقال أيضًا "نحن نحتجز حوالي 0.5% فقط من كمية الكربون التي سنحتاجها بحلول عام 2050"، ثم تابع قائلًا "هذا يخبرني أن هناك متسعًا كبيرًا لمزيد من الخيارات في مجموعة التقنيات المستخدمة لالتقاط الكربون وتخزينه".
ختامًا، يعمل (باهادور) على أبحاث الهيدرات منذ وصوله إلى جامعة أوستن في عام 2013م، ويعتبر هذا المشروع جزء من شراكة بحثية بين (إكسون موبيل) ومعهد الطاقة في جامعة تكساس في أوستن.
وقد قدم الباحثون وشركة (إكسون موبيل) بطلب براءة اختراع لتسويق اكتشافهم، ويخططون بعد ذلك لمعالجة قضايا الكفاءة كزيادة كمية ثاني أكسيد الكربون التي يتم تحويلها إلى هيدرات أثناء التفاعل وضمان إنتاج مستمر للهيدرات.
كما أنه قد تم تمويل البحث من قبل شركة (إكسون موبيل) وتقديم منحة مقدمة من مؤسسة العلوم الوطنية. قاد (باهادور) الفريق الذي يضم أيضًا (فيليبو مانجوليني) الأستاذ المساعد في قسم (ووكر) للهندسة الميكانيكية.
ومن بين أعضاء الفريق الآخرين: من قسم (ووكر) للهندسة الميكانيكية (كأريترا كار، بالاش فاديراج اتشاريا، و أوان بهاتي). وأيضًا (هوجو سليو) من معهد تكساس للمواد في جامعة تكساس في أوستن ، وباحثون من (إكسون موبيل).
المصدر:
Metals supercharge promising method to bury harmful carbon dioxide under the sea -- ScienceDaily
ترجمة:
نور جناحي
"طالبة كيمياء، بجامعة البحرين. مهتمة بالعلوم والمنجزات العلمية ومحبة للإطلاع على آخر التطورات في العلوم وبشكل خاص الكيمياء."
مراجعة و تدقيق:
مريم العريبي
"طالبة بكالوريوس صيدلة ،مهتمة في البحوث العلمية وقضية الماء والزراعة"