قد تكون إدارة غاز الميثان أمرًا أساسيًا لتحقيق الأهداف المناخية - من أين يأتي وما الذي يتم فعله حيال ذلك؟

الإفراط في ثاني أكسيد الكربون (CO₂) أمر فظيع للغلاف الجوي. وهو أحد الغازات الدفيئة (GHG) التي لا تزال باقية، وتمنع الإشعاع من الهروب إلى فراغ الفضاء. النتائج؟ زيادة درجات الحرارة العالمية مما يؤدي إلى ذوبان القمم الجليدية، وارتفاع منسوب مياه البحار، وأكثر من ذلك. ومع ذلك، بينما نعمل على تنمية فهمنا لتغير المناخ، بدأ الوعي بغازات الدفيئة الأسوأ في الارتفاع، مما يتطلب اتخاذ إجراءات - غاز الميثان (CH)₄). للأسف، تظهر دراسات جديدة أن الأرض معرضة لخطر أزمة مناخية مع ارتفاع درجات الحرارة بسبب (CH₄) يؤدي إلى إطلاق المزيد من (CH₄) على شكل جليد ناري، مما يزيد من تفاقم المشكلة.

النار والجليد

الأخيرة بحث منشور في مجلة "Nature Geoscience" ألقى ضوءًا جديدًا على سلوك هيدرات الميثان البحرية (الميثان المجمد الذي غالبًا ما يطلق عليه "الجليد الناري") وتأثيره المحتمل على تغير المناخ، مما يوفر رؤى حاسمة لفهمنا لهذا الخزان الكربوني المهم.

من المعروف منذ فترة طويلة أن هيدرات الميثان البحري، الموجودة في الرواسب حول الحواف القارية على أعماق تتجاوز 450 إلى 700 متر، كانت محركًا محتملاً للتغيرات الماضية في دورة الكربون العالمية. وبدون ارتفاع درجات الحرارة العالمية، سيظل جزء كبير من هذا الجليد الناري محصوراً تحت قيعان محيطاتنا وبحارنا. ومع ذلك، عندما تبدأ درجات الحرارة في الارتفاع، تبدأ هذه المخازن في الذوبان، مما يؤدي إلى إطلاق غاز الميثان المحتجز.

وكشفت الدراسة، باستخدام التصوير الزلزالي ثلاثي الأبعاد المتقدم على الهامش السلبي الموريتاني، أن الاحترار الناجم عن المناخ يمكن أن يؤدي إلى تفكك هيدرات الميثان، مما يؤدي إلى إطلاق غاز الميثان في المحيط. ومن المثير للاهتمام أن هذا الإطلاق لا يقتصر على 3% من الهيدرات الموجودة بالقرب من قاع البحر؛ وكشف البحث عن أدلة على تنفيس غاز الميثان من الطبقات العميقة، من خلال شبكة من الحفر الكبيرة على بعد حوالي 3.5-10 كم باتجاه اليابسة من منطقة استقرار الهيدرات.

وأكدت نتائج الدراسة على الحاجة إلى إعادة تقييم مساهمة هيدرات أعماق البحار هذه في نماذج تغير المناخ، خاصة بالنظر إلى دورها في زيادة انبعاث غاز الميثان وتحمض المحيطات اللاحق، مما يؤكد على تعقيد وإلحاح معالجة تأثير الميثان على مناخنا.

ما الذي يجعل الميثان سيئا للغاية؟

الميثان (CH₄) هو أحد غازات الدفيئة (GHG) الأكثر فعالية من ثاني أكسيد الكربون (CO₂)، وخاصة على المدى القصير. والسبب في ذلك يكمن في كيفية امتصاص كل غاز للطاقة وإصدارها.

احتمالية الاحتباس الحراري (GWP): يتمتع الميثان بقدرة أعلى على إحداث الاحترار العالمي مقارنةً بثاني أكسيد الكربون₂. يُقاس الاحترار العالمي (GWP) بكمية الطاقة التي تمتصها انبعاثات طن واحد من الغاز خلال فترة زمنية محددة، مقارنةً بانبعاثات طن واحد من ثاني أكسيد الكربون. الفترة القياسية للاحترار العالمي هي 1 عام. يُقدر الاحترار العالمي للميثان على مدى 1 عام بما يتراوح بين 100 و100 مرة بغاز ثاني أكسيد الكربون.₂وفقا للهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ (IPCC). وعلى مدار 20 عامًا، أصبحت القدرة على إحداث الاحترار العالمي أعلى، بما يقرب من 84 إلى 87 مرة ضعف ثاني أكسيد الكربون₂.

الحياة في الغلاف الجوي: يتمتع الميثان بعمر أقصر في الغلاف الجوي مقارنةً بثاني أكسيد الكربون₂ (حوالي 12 عامًا مقابل مئات إلى آلاف السنين بالنسبة لثاني أكسيد الكربون₂. ومع ذلك، فهو أكثر كفاءة في احتجاز الإشعاع أثناء استمراره. وهذا يجعل الميثان غازًا دفيئًا قويًا للغاية خلال فترة قصيرة.

التفاعلات الكيميائية في الغلاف الجوي: عندما يتحلل الميثان، فإنه ينتج ثاني أكسيد الكربون₂ وبخار الماء، وكلاهما من الغازات الدفيئة أيضًا. وهذا يضيف إلى تأثيره العام على ظاهرة الاحتباس الحراري.

لذلك، في حين CO₂ ولأنه أكثر وفرة ويبقى في الغلاف الجوي لفترة أطول، يكون الميثان أكثر فعالية بشكل ملحوظ في حبس الحرارة في الغلاف الجوي من ثاني أكسيد الكربون₂ على مدى فترة زمنية أقصر، مما يجعلها غازات الدفيئة مثيرة للقلق بشكل خاص من حيث التأثيرات المباشرة على تغير المناخ.

حيث أنها لا تأتي من؟

بصرف النظر عن الميثان المحتجز على شكل جليد ناري، من أين يأتي كل الميثان؟ إن الإجابة على هذا السؤال هي جزء من السبب الذي يجعل هذه الغازات الدفيئة خطيرة للغاية - حيث ينتشر الإنتاج في مجموعة متنوعة من الصناعات، مما يزيد من صعوبة مراقبتها. ومن المثير للاهتمام، أن صناعة تعدين البيتكوين، والتي كان يُنظر إليها ذات يوم على أنها ضارة بالبيئة، أصبح يُنظر إليها بشكل متزايد على أنها متوافقة مع المعايير البيئية والاجتماعية والحوكمة (ESG) خلال العام الماضي. ولا يرجع ذلك إلى التحول الكبير نحو الطاقة المستدامة والقدرة على تحقيق الدخل من مصادر الطاقة العالقة فحسب، بل من خلال حرق غاز الميثان المشتعل. وفي الوضع الراهن، فإن الثلاثة التالية هي الأعلى مرتبة في الانبعاثات.

1. زراعة

يُعدّ هذا أكبر مصدر لانبعاثات غاز الميثان عالميًا، وخاصةً من التخمر المعوي لدى الحيوانات المجترة كالأبقار والأغنام والماعز. يُنتَج الميثان أثناء عملية الهضم لدى هذه الحيوانات، ويُطلَق في الغلاف الجوي. إضافةً إلى ذلك، تُعدّ حقول الأرز أيضًا من المصادر المهمة، إذ يُنتَج الميثان عند تحلل المواد العضوية في الحقول المغمورة بالمياه.

2. إنتاج واستخدام الوقود الأحفوري

يتم إطلاق الميثان أثناء إنتاج ومعالجة وتخزين ونقل وتوزيع الوقود الأحفوري، وخاصة الغاز الطبيعي والنفط. تحدث انبعاثات غاز الميثان من خلال التنفيس والتسرب في منشآت النفط والغاز الطبيعي، وكذلك أثناء استخراج الفحم.

3. إدارة المخلفات

تعتبر مدافن النفايات مصدرا رئيسيا لانبعاثات غاز الميثان، حيث تتحلل النفايات العضوية لاهوائيا (بدون الأكسجين). تساهم محطات معالجة مياه الصرف الصحي أيضًا في انبعاثات غاز الميثان، خاصة تلك التي تتعامل مع كمية كبيرة من المواد العضوية.

تأثير البحيرة

وكما هو الحال مع الجليد الناري المذكور أعلاه، فإن ارتفاع درجات الحرارة والممارسات الضارة بيئيًا مثل التكسير الهيدروليكي لا تؤدي إلا إلى تأجيج المشكلة، مما يؤدي إلى إطلاق المزيد من غاز الميثان.

على سبيل المثال، هناك عدد متزايد من المناطق ذات التربة الصقيعية المتاخمة للمياه الذائبة والتي تؤدي إلى دخول رواسب المواد العضوية المفرطة إلى إمدادات المياه. وعندما تتحلل هذه المادة، فإنها تنتج غاز الميثان الذي سيتم إطلاقه في الغلاف الجوي. يمكن رؤية غاز الميثان الذي سيتم إطلاقه قريبًا على شكل فقاعات قابلة للاشتعال في العديد من البحيرات في جميع أنحاء المناطق ذات المناخ البارد مثل ألاسكا.

لاعبين الصناعة

ولحسن الحظ، تعمل قائمة متزايدة من الشركات على معالجة تلك الصناعات المسؤولة إلى حد كبير عن الإنتاج المفرط لغاز الميثان. وإذا أمكن تطوير حلول فعّالة ومنع الإطلاق غير الضروري لمخزونات الميثان المحتجزة في مختلف أنحاء العالم، فربما يكون من الممكن تجنب الارتفاعات الجامحة في درجات الحرارة. فيما يلي بعض الأمثلة على الشركات التي تلعب هذا الدور.

*الأرقام الواردة أدناه دقيقة في وقت كتابة هذا التقرير وهي عرضة للتغيير. يجب على أي مستثمر محتمل التحقق من المقاييس*

1.  طاقة كروزو

كروزو إنرجي شركة رائدة في مجال التكنولوجيا، تُقدم حلولاً مبتكرة للحد من انبعاثات غاز الميثان في صناعة النفط، مع التركيز بشكل خاص على الحد من غازات الاحتراق. يتمحور نهج الشركة حول تحويل فائض الغاز الطبيعي، الذي يُحرق عادةً كنفايات في إنتاج النفط، إلى مورد قيّم لتشغيل مراكز البيانات وعمليات تعدين العملات المشفرة.

يعتمد كروزو في جوهر تقنية نظام التخفيف الرقمي للتوهجات (DFM). يلتقط هذا النظام الغاز الطبيعي الذي يُحرق عادةً في التوهجات بمواقع إنتاج النفط. بدلًا من حرقه، يُستخدم هذا الغاز لتشغيل المولدات الكهربائية في الموقع، والتي تُوفر الطاقة لمراكز البيانات المتنقلة. بدورها، يُمكن استخدام هذه المراكز في مهام حاسوبية متعددة عالية الكثافة، بما في ذلك تعدين العملات المشفرة، وهي عملية كثيفة الاستهلاك للطاقة.

يُعالج حل كروزو تحديين جوهريين: الحد من الأثر البيئي لحرق الغاز في استخراج النفط، والذي يُعد مصدرًا رئيسيًا لانبعاثات ثاني أكسيد الكربون والميثان، وتسخير مورد كان مُهدرًا سابقًا للاستخدام الإنتاجي. وبذلك، لا تُسهم الشركة في خفض انبعاثات غازات الاحتباس الحراري فحسب، بل تُعزز أيضًا كفاءة عملية إنتاج النفط.

يُمثل استخدام غاز الحرق في العمليات الرقمية خطوةً هامةً نحو استغلال الطاقة والحفاظ على البيئة في قطاع النفط. ويُبرز النهج المبتكر لشركة كروزو للطاقة إمكانات الحلول القائمة على التكنولوجيا لتحويل النفايات إلى موارد قيّمة، مما يُسهم في ممارسات أكثر استدامةً في قطاع الطاقة.

في منتصف عام 2022، جمعت شركة Crusoe Energy ما يزيد عن 350 مليون دولار أمريكي في السلسلة C، إلى جانب 155 مليون دولار أمريكي من التسهيلات الائتمانية.

2. طاقة Vespene

تعتبر شركة Vespene Energy، وهي شركة مبتكرة تعمل في مجال التكنولوجيا النظيفة، في طليعة الشركات التي تعمل على معالجة انبعاثات غاز الميثان من مدافن النفايات، وهو ما يمثل تحديًا بيئيًا كبيرًا. ويركز حلها على احتجاز وتحويل غاز الميثان من مدافن النفايات، وهو غاز دفيئة قوي، إلى غاز طبيعي متجدد ذي قيمة (RNG). ولا تعمل هذه العملية على تخفيف إطلاق غاز الميثان في الغلاف الجوي فحسب، بل تحوله أيضًا إلى مصدر مفيد للطاقة.

تتضمن تقنية فيسبين تركيب أنظمة متطورة لالتقاط الميثان في مواقع طمر النفايات. تجمع هذه الأنظمة غاز الميثان الناتج عن تحلل النفايات العضوية. بعد التقاطه، يخضع الميثان لعملية تنقية، محولاً إياه إلى غاز متجدد، يضاهي في جودته الغاز الطبيعي التقليدي. يمكن بعد ذلك تغذية هذا الغاز في شبكة الغاز الطبيعي الحالية أو استخدامه كوقود للمركبات، مما يوفر خيارًا مستدامًا للطاقة.

يتميز نهج شركة فيسبين للطاقة بميزتين: فهو يقلل بشكل كبير من انبعاثات غازات الاحتباس الحراري من مكبات النفايات، ويساهم في توليد الطاقة المتجددة. ومن خلال الاستفادة من الإمكانات الهائلة لغازات مكبات النفايات، لا تقتصر فيسبين على المساهمة في التخفيف من آثار تغير المناخ، بل تُضيف أيضًا موردًا قيّمًا إلى مشهد الطاقة المتجددة. يُقدم هذا الحل المبتكر طريقة عملية وفعالة لتحويل النفايات إلى مصدر طاقة نظيف، بما يتماشى مع الجهود العالمية للانتقال إلى أنظمة طاقة أكثر استدامة.

وفي منتصف عام 2022، جمعت شركة Vespene Energy 4.3 مليون دولار في جولة تمويل.

3.  أبعد لحم

شركة بيوند ميت (BYND + 2.17٪)

تتميز بيوند ميت في صناعة الأغذية بالتزامها الراسخ بالاستدامة البيئية. وتتخصص الشركة في بدائل اللحوم النباتية، وتعالج الأثر البيئي الكبير لإنتاج اللحوم التقليدية. وتتطلب منتجات بيوند ميت، مثل بيوند برجر، مساحة وطاقة أقل بكثير، كما أنها تُنتج انبعاثات غازات دفيئة أقل مقارنةً باللحوم التقليدية.

لا يتوافق هذا النهج مع الاتجاه المتزايد نحو الأنظمة الغذائية النباتية فحسب، بل يضع شركة Beyond Meat أيضًا كشركة رائدة في مجال الابتكار الغذائي المستدام. بالنسبة للمستثمرين المهتمين بالبيئة، توفر شركة Beyond Meat فرصة فريدة لدعم شركة تساهم بنشاط في نظام غذائي أكثر استدامة.

الخلاصة

القلق المتزايد بشأن الغازات الدفيئة مثل الميثان (CH₄) يسلط الضوء على منعطف حاسم في معركتنا ضد تغير المناخ. ويخضع الميثان، وهو أكثر فعالية من ثاني أكسيد الكربون في حبس الحرارة، للتدقيق بشكل متزايد بسبب تأثيره على المدى القصير وكفاءته في ارتفاع درجة حرارة كوكبنا.

استجابةً لذلك، تعمل الشركات المبتكرة حاليًا على تطوير حلول للتخفيف من انبعاثات الميثان في قطاعاتها المعنية. وبينما نواجه تعقيدات دور الميثان في تغير المناخ، تُبرز جهود هذه الشركات أهمية اتباع مناهج مبتكرة وشاملة لمختلف القطاعات للتخفيف من انبعاثات الميثان. وتُعدّ جهودها، إلى جانب زيادة الوعي والفهم لتأثير الميثان، خطواتٍ حاسمة نحو ضمان مستقبل مستدام.