10 شركات ناشئة تتنافس للاستفادة من انبعاثات الكربون

يعيش العالم في حقبة من التقدم التكنولوجي غير المسبوق، إلا أن ذلك التقدم يعتمد بشكل كبير على الطاقة التي يأتي معظمها من الوقود الأحفوري مثل الفحم والبترول والغاز الطبيعي.

ويتسبب الوقود الأحفوري في إنتاج معظم انبعاثات ثاني أكسيد الكربون، والذي يؤدي بدوره إلى التغير المناخي.

ومن أجل إيجاد حلول لمشكلة انبعاثات الكربون، أطلقت المنظمة غير الربحية "XPRIZE" مسابقة قيمتها 20 مليون دولار تستهدف تطوير تقنيات لتحويل انبعاثات الكربون إلى منتجات ذات قيمة يمكن أن تفيد العالم.

وقد وصلت 10 فرق إلى نهائيات المسابقة، ومن أجل الفوز بالجائزة الكبرى تم تقسيم الفرق العشرة إلى مجموعتين، بحيث تعمل 5 فرق في محطة طاقة تعمل بالفحم، بينما تعمل الفرق الخمسة الأخرى في محطة طاقة تعمل بالغاز الطبيعي.

يجب أن يثبت كل فريق قدرته على احتجاز وتخزين 2 طن ثاني أكسيد الكربون يوميًا بدءًا من شهر يونيو/حزيران القادم، وسوف يفوز الفريق الذي سيتمكن من تحويل الكمية الأكبر من الكربون إلى منتج مفيد، وذلك كما ورد على موقع "وايرد".

10- CERT

يقوم هذا الفريق من جامعة تورونتو بجمع ثاني أكسيد الكربون والماء والكهرباء المتجددة مع مادة محفزة لإنتاج الإيثيلين والإيثانول والميثانول والتي يمكن استخدامها في إنتاج الجزيئات المستخدمة في  قوالب البناء والتي يتم الحصول عليها عادة من الوقود الأحفوري.

9- Carbon Upcycling Technologies

بداخل كل جزيء ثاني أكسيد كربون توجد رابطة كيميائية التي تنتج عند احتراق الوقود، وفي حين تقوم معظم التكنولوجيات الخاصة باحتجاز الكربون بكسر هذه الرابطة مما يتطلب المزيد من الطاقة، فإن هذا الفريق الكندي يقوم باحتجاز جزيئات ثاني أكسيد الكربون ويقوم بربطها بالصلب، مما يتطلب طاقة أقل بكثير.

8- Newlight

يقوم هذا الفريق بعملية شبيهة بالتي يقوم بها إنزيم "ألفا أميليز" الموجود في جسم الإنسان والذي يحول النشا إلى سكر، إذ يعتمد هذا الفريق من كاليفورنيا على سحب الكربون من ثاني أكسيد الكربون ومزجه مع الهيدروجين والأكسجين لإنتاج مادة طبيعية تشبه البلاستيك القوي.

في عام 2016، وافقت شركة "أيكيا" للأثاث على شراء نحو 5 مليارات كيلوجرام من البلاستيك المصنع بهذه الطريقة، مقابل الاستخدام الحصري لهذه المادة في منتجات "أيكيا".

7- Carbicrete

يعمل هذا الفريق الكندي على إنتاج خرسانات خالية من الأسمنت، ففي حين يتسبب إنتاج كتلة واحدة من الخرسانة في إطلاق 2 كيلوجرام من غاز ثاني أكسيد الكربون بسبب تصنيع الأسمنت، فإن الفريق لا يستخدم الأسمنت، وبالتالي لا تنتج عن عملية التصنيع أي انبعاثات.

بدلاً من ذلك يقوم الفريق بحقن الخرسانة بكيلو ثاني أكسيد الكربون، والذي يتفاعل مع الكالسيوم والسيليكات لإنتاج منتج شبيه بالأسمنت.

يتمكن الفريق من الاحتفاظ بـ 200 كيلوجرام ثاني أكسيد الكربون يوميًا، ويأمل زيادة الكمية إلى 2 طن يوميًا.

6- C2CNT

يشير ستيوارت ليخت الذي يقود هذا الفريق من ولاية فيرجينيا الأمريكية إلى أن معظم تقنيات احتجاز الكربون تتطلب ثاني أكسيد كربون نقي أو مركز، لكن العملية التي يقوم بها فريقه تعمل بشكل مماثل مع غازات المداخن أو بتركيزات مماثلة لثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي.

ومن خلال العملية التي يقوم بها الفريق يتم إنتاج أنابيب الجرافين وهي مادة أقوى من الفولاذ 100 مرة، إلا أن إنتاجها مكلف للغاية فالجرام الواحد منها يكلف مئات الدولارات، ويهدف الفريق استخدام الطاقة الشمسية في عملية الإنتاج لخفض التكاليف.

5- Carbon Upcycling UCLA

يركز هذا الفريق على الخرسانة أيضًا، وأشار قائد الفريق غاوراف سانت إلى أنه يتم إنتاج 5 مليارات طن أسمنت و 30 مليار طن خرسانة سنويًا، موضحًا أنه إذا أمكن استخدام عملية التصنيع كوسيلة للاستفادة من ثاني أكسيد الكربون فيمكن علاج الانبعاثات الهائلة للكربون.

4- CarbonCure

تماثل خطة هذا الفريق ما تقوم به الشعاب المرجانية من مزج ثاني أكسيد الكربون بالكالسيوم لإنتاج كربونات الكالسيوم، إذ تأخذ ثاني أكسيد الكربون من أي مصنع أو محطة توليد كهرباء، ثم تقوم بتنقيته وتسييله داخل خزانات ضغط يتم توزيعها على شركات تصنيع الخرسانات.

حين يتم حقن الخرسانة الرطبة في مرحلة الخلط بثاني أكسيد الكربون فإنه يتفاعل مع الماء لتكوين أيونات الكربونات والتي تتفاعل مع الكالسيوم في الأسمنت وتكون جزيئات من كربونات الكالسيوم.

تساعد هذه الجزيئات على تقوية الخرسانة بنسبة 10%، وتقليل استخدام الأسمنت بنسبة 8%.

3- Carbon Capture Machine

قام هذا الفريق بإنتاج جهاز يتكون من مجموعة معقدة من الأنابيب التي تقوم بضخ غاز المداخن مباشرة في مياه قلوية تعمل على تحليله لإنتاج الكربونات التي يتم مزجها بمياه ذات تركيز أملاح عال والتي تحتوي على مغنسيوم وكالسيوم مذاب.

ينتج عن هذه العملية كربونات الكالسيوم المستخدمة في كل شيء بداية من مضادات حموضة المعدة وحتى السيراميك، كما ينتج كربونات المغنسيوم المستخدمة في تصنيع قوالب الطوب ومعجون الأسنان.

ورغم أن هذه العملية سهلة وبسيطة إلا أن إنتاج المحلول القلوي مكلف للغاية، ويكمن التحدي في إنتاج الكمية المناسبة دون زيادة أو نقصان.

2- Breathe

وفقًا لقائد هذا الفريق سيباستيان بيتر فإن الصين تستهلك نحو 2 مليون طن من الميثانول الذي تمزجه مع البنزين لتقليل استخدام الوقود الإحفوري، ويتم إنتاج 20% فقط من الميثانول محليًا.

يستهدف هذا الفريق من مدينة بنغالور الهندية تحويل ثاني أكسيد الكربون إلى ميثانول، إلا أن المشكلة التي تواجههم تكمن في أن المفاعل اللازم لهذه العملية يحتاج إلى درجة حرارة عالية (250 درجة مئوية) مما يتطلب طاقة هائلة.

1- C4X

يشير واين سونغ الذي يقود فريق " C4X" من مدينة سوتشو الصينية إلى أن الصين تنتج ربع انبعاثات الكربون في العالم، بما يمثل 90 مليون طن سنويًا، مضيفًا أن حلهم للمشكلة يستهدف تنظيف الصين في الأساس.

يقوم الفريق بخطوتين في مفاعلين منفصلين، تتمثل الخطوىة الأولى في تسخين غاز المداخن الذي يحتوي على نسبة كبيرة من ثاني أكسيد الكربون باستخدام أكسيد الإيثيلين لإنتاج كربونات الإيثيلين، ومن خلال هذه العملية يمكن الحصول على 70 كيلوجراما من ثاني أكسيد الكربون كل 4 ساعات.

يتم ضخ كربونات الإثيلين في المفاعل الآخر حيث يتحول باستخدام الهيدروجين والحرارة  إلى جلايكول الإثيلين والميثانول، وهما وقودان يتزايد عليهما الطلب الآن في الصين، ويأمل الفريق في أن يحلا محل الوقود الأحفوري.