العالم لديه قدرات محدودة لتخزين الكربون

أظهرت دراسة حديثة¹ صادرة عن المعهد الدولي للتحليل النظم التطبيقية الضوء على العديد من قيود تكنولوجيا التقاط الكربون من حيث السعة والقدرات. يستعرض التقرير مجموعة متنوعة من العوامل خارج النهج التقليدي.

على وجه الخصوص، يتعمق في قضايا مثل متطلبات الحفاظ على البيئة، عواقب الفشل، تصور الجمهور، والجيوسياسة المتعلقة باستخدام الأحواض التي تعبر الحدود الدولية. إليكم ما تحتاجون إلى معرفته.

CO₂ ودورها في الاحتباس الحراري

ثاني أكسيد الكربون لا يزال أحد أكبر المساهمين في الاحتباس الحراري. عندما يُحجز CO₂ في الغلاف الجوي، يتسبب في احتجاز الحرارة أقرب إلى الأرض، مما يزيد من انبعاثات CO2 ويخلق حلقة مفرغة. للأسف، يُنتج CO₂ كناتج ثانوي لحرق الوقود الأحفوري وغيرها من الأنشطة الأساسية الضرورية للحياة اليومية. وبالتالي، يستمر تلوث CO₂ في تحقيق مستويات قياسية.

دراسة حديثة أخرى وجدت أنه في عام 2025، وصلت تركيزات CO₂ الشهرية إلى أعلى مستوى تاريخي بلغ 430 جزءًا في المليون (ppm). وكشفت الدراسة نفسها أن تخفيف المعايير الصناعية في الولايات المتحدة رفع معدلات الانبعاثات العالمية، رغم انخفاضها من قبل الشركات الصينية.

تحقيق صافي انبعاثات CO2 صفرية

إدراكًا لأهمية التحكم في انبعاثات CO₂ للحفاظ على البيئة، توحد العلماء والحكومات والمؤسسات لتقديم سبل تحقيق صافي انبعاثات كربونية صفرية. صافي الانبعاثات الصفرية هو مصطلح يشير إلى النقطة التي يكون فيها مقدار الكربون الجديد المنتج مساويًا لمقدار الكربون الذي يُزال من الغلاف الجوي.

ومن الجدير بالذكر أن اتفاقية باريس هي المثال المثالي على تضافر الحكومات للالتزام بمكافحة انبعاثات CO₂. تهدف هذه الاتفاقية إلى أن تتبنى الدول طرقًا لتقليل واحتجاز CO2 لضمان عدم ارتفاع درجات الحرارة العالمية بأكثر من 2°C (3.6°F) فوق مستويات ما قبل الصناعة، مع السعي للحد من الزيادة إلى 1.5°C (2.7°F).

التقاط وتخزين الكربون (CCS)

التقاط وتخزين الكربون (CCS) هو أحد الجوانب الأساسية في اتفاقية باريس. تتنوع طرق التقاط الكربون بين أنظمة التقاط الهواء المباشر إلى استراتيجيات كيميائية أو مستندة إلى الماء التي تجمع CO₂ مع جزيئات أخرى لإنشاء خيارات أكثر أمانًا. وهناك أيضًا بطاريات الجيل التالي قيد التطوير تستخدم CO₂.

بمجرد التقاط CO₂، يتم ضغطه أولاً ثم نقله إلى موقع التخزين. الموقع الأكثر شيوعًا لتخزين CO₂ هو تحت الأرض بعمق في أحواض محددة، بما في ذلك تكوينات البازلت وطبقات الفحم غير القابلة للتعدين.

على وجه التحديد، يجب أن تكون مواقع تخزين CO₂ على عمق لا يقل عن ~800م إلى 1,500م (0.8–1.5 كم). تُفرض هذه القيود لمنع اضطراب صخور القاعدة، مما قد يؤدي إلى زيادة النشاط الزلزالي في بعض المناطق.

ومن الجدير بالذكر أن اتفاقية باريس تدعو إلى تخزين انبعاثات CO₂ لقرون في هذه التكوينات الصخرية كطريقة قابلة للتنفيذ لتقليل الانبعاثات. وبالتالي، أجريت العديد من الدراسات لتحديد مواقع هدفية مستقرة جيولوجيًا لتخزين CO₂.

مشكلات طرق CCS الحالية

هناك عدة مشكلات في هذا النهج لمعالجة تلوث CO₂. أولاً، تم إجراء جميع الدراسات حتى الآن بافتراض وجود مساحة تخزين هائلة لنفايات CO₂. على وجه التحديد، حدد الخبراء ما يصل إلى 10,000–40,000 جيجاطن من CO₂ كمواقع تخزين محتملة.

ومع ذلك، القدرة الفعلية أقل بكثير. أولاً، لم تأخذ جميع التقديرات السابقة في الاعتبار نقاط الضعف التي قد تجعل الموقع غير صالح أو غير حكيم على الأقل. لم تُؤخذ جوانب حاسمة مثل النشاط الزلزالي، الذي قد يؤدي إلى تسربات كبيرة، في الاعتبار.

قامت الشركات بضخ مليارات في تكنولوجيا التقاط الكربون، وتروج لها كحل آمن لمشكلة تلوث CO₂. على الرغم من هذه الاستثمارات الضخمة، تم التقاط وتخزين القليل جدًا من CO₂ حتى الآن.

يجادل النقاد بأن التركيز الزائد قد وُضع على هذه التقنية وأن الجهد نفسه الموجه للوقاية هو الأكثر منطقية. وهم يذكرون التكاليف، والبيانات السابقة، والصراع حول استخدام الأحواض الدولية كخيارات لتخزين CO₂ كالعقبات الرئيسية.

دراسة تخزين الكربون المحدود

إدراكًا للحاجة إلى مزيد من الشفافية، أصدر المعهد الدولي للتحليل النظم التطبيقية دراسة A Prudent Planetary Limit for Geologic Carbon Storage في المجلة العلمية Nature. هذه الدراسة الأولى من نوعها تغوص بعمق في مواقع تخزين CO₂ المقترحة، كاشفةً أن العالم يمتلك قدرة تخزين CO₂ أقل بكثير مما كان يُعتقد في البداية.

على مدار سنوات، كان دعاة التقاط CO₂ يروجون لمزاعم صناعية قديمة حول قدرة هائلة لتخزين CO2 بأمان. هذه الدراسة تحطم هذه الأساطير، موضحةً أن هناك حاجة إلى جهد مشترك بين الوقاية والتخزين للوصول حتى إلى قرب صافي الانبعاثات الصفرية.

لا يمكنك تخزين CO2 في أي مكان

تستعرض الورقة كل حوض تخزين محتمل لـ CO₂ لتحديد ما إذا كان مستودعًا حكيمًا لهذا الناتج الضار. دفعت الدراسة مفهوم “الإمكان الحذر”، مشيرة إلى التوازن بين السلامة والقدرات.

المصدر – Nature

هدف البحث هو تقليل المخاطر على الناس والبيئة. بالإضافة إلى ذلك، يرغب العلماء في مساعدة الناس على إدراك أن تخزين CO2 ليس غير محدود. يجب وضع حد أقصى على كل موقع يأخذ في الاعتبار العوامل الرئيسية، بما في ذلك الهندسة، السلامة، وغيرها من الجوانب الحيوية للمعادلة.

المناطق البيئية الحساسة

كان أحد الخطوات الأولى في الدراسة هو استبعاد المناطق البيئية الحساسة. لا يمكنك تخزين الملوثات في مواقع قد تتعرض لخسائر كارثية إذا حدث تسرب. مثال مثالي لهذه الاستراتيجية هو استبعاد مناطق القطب الشمالي والقطب الجنوبي.

استبعاد المناطق الزلزالية النشطة

جانب حاسم آخر فحصه العلماء هو النشاط الزلزالي لكل حوض. تم استبعاد المواقع القريبة من الصفائح التكتونية أو الزلازل النشطة. لا معنى لمحاولة حجز CO₂ في تكوينات صخرية قد تتسرب في النهاية بسبب الزلازل والاهتزازات. خاصةً مع الأخذ في الاعتبار أن أي تسرب قد يكون كارثيًا للأرض وإمدادات المياه.

حسابات الحجم

ثم شرع الفريق في حساب حجم كل موقع متبقٍ. تطلبت هذه الخطوة من الفريق مراجعة بيانات حاسمة، بما في ذلك عمق التكوين المستهدف، الحجم الكلي للمسام، سلامة الختم، ونوع الحوض.

دليل صانعي السياسات

أخيرًا، يناقش الفريق كيف يمكن للسياسات الذكية أن تساعد في تعزيز استراتيجيات إزالة CO₂ والوقاية. توضح الورقة كيف يجب على كل دولة البدء في وضع خطة لتخزين الكربون الجيولوجي وتقليل انبعاثات الوقود الأحفوري في أقرب وقت ممكن.

منهجية الدراسة: اختبار قدرة التخزين الكربوني العالمية

كجزء من الدراسة، فحص العلماء الجوانب الحاسمة لخطط تخزين CO₂ الحالية. أجروا عدة اختبارات، بما في ذلك التحليل المكاني الصريح. ساعدتهم هذه الاستراتيجية على تحديد واستبعاد أي مناطق تخزين تحمل مخاطر محتملة.

النتائج: القدرة الحقيقية لتخزين CO₂ عالميًا

اسحب للتمرير →

يمكن أن تساعد نتائج اختبار الورقة في توجيه صنع السياسات المستقبلية وغيرها. تمكن الفريق من تحديد الحد الكوكبي لتخزين الكربون الجيولوجي لكل من الأحواض البرية والبحرية. على وجه التحديد، حددوا أن حدًا كوكبيًا حذرًا يبلغ حوالي 1,460 جيجاطن من تخزين CO₂ ممكن.

تتناقض هذه البيانات مع التقارير السابقة التي تضع قدرة تخزين CO₂ عند عشرة أضعاف ذلك، أي حوالي 11,800 جيجاطن من التخزين النظري. كما تُظهر أنه من الممكن فقط تحقيق انخفاض عالمي في درجة الحرارة بمقدار 0.7 °C بالاعتماد حصريًا على التقاط CO₂. وبالتالي، يركز الورقة أساسًا على إظهار أن الناس يجب أن يبدأوا في اعتبار تخزين الكربون الجيولوجي كموارد عالمية محدودة.

الآثار والفوائد الناتجة عن الدراسة

هناك العديد من الفوائد التي تسلطها هذه الورقة. أولاً، تضع أهدافًا واقعية لمبادرات التقاط CO₂ التي فشلت أصلاً في أخذ العوامل المحدودة في الاعتبار. من خلال توفير رؤية أكثر شفافية للعالم حول قدرات التقاط CO₂، تمكّن العلماء من التركيز على طرق إضافية واستراتيجيات الوقاية.

الاستخدام الأمثل

تساعد الورقة على إبراز الصناعات التي ستستفيد أكثر من مبادرات التقاط CO₂ وتلك التي تحتاج إلى دمجها في استراتيجية التخفيض. على وجه التحديد، تسرد الورقة الصناعات الصعبة في خفض الكربون مثل إنتاج الأسمنت، والطيران، والزراعة كمجالات رئيسية لتكامل طرق CCS.

رؤية حول التوطين

هذه الورقة هي الأولى التي تتناول بجدية عوامل كل موقع الجغرافية والجيوسياسية. تُظهر أن سعة تخزين CO₂ غير متساوية، فبعض الدول مثل الولايات المتحدة، روسيا، الصين، البرازيل، وأستراليا تمتلك أحواض تخزين ضخمة بينما لا تملك دول أخرى أي شيء.

الإطار القانوني

فائدة رئيسية أخرى لهذه الدراسة هي أنها قد تساعد في صياغة التشريعات المتعلقة باستخدام الأحواض في المياه الدولية وغيرها من المناطق القانونية المشكوك فيها. سيتعين على هذا الإطار القانوني فحص تفاصيل حاسمة مثل حدود الاختصاص، التزامات المراقبة طويلة الأجل، والمسؤوليات المالية.

التطبيقات الواقعية والجدول الزمني

التطبيق الرئيسي لهذه الدراسة هو تعزيز الشفافية حول طرق CCS. يرغب العلماء في جعل الدول تدرك أن النهج الأفضل هو الجمع بين الوقاية واستراتيجيات التنظيف. فقط عندها يمكن أن تبدأ انبعاثات CO₂ العالمية في الانخفاض.

الجدول الزمني لدراسة تخزين الكربون المحدود

يمكنكم توقع أن تُحدث هذه الدراسة تأثيرًا فوريًا على مجتمع التقاط CO₂. ستساعد العلوم الواردة في هذه الورقة في توجيه الموافقات المستقبلية لمواقع تخزين CO₂ ويمكن اعتبارها خريطة للدول التي تسعى للقيام بدورها.

قد تشمل التطورات الرئيسية الناتجة عن هذه الدراسة تحسين طرق نقل CO₂، وتطوير خطوط أنابيب عابرة للحدود، وممرات شحن مبسطة لنقل النفايات إلى مراكز الحقن بسرعة أكبر.

باحثو دراسة تخزين الكربون المحدود

استضاف المعهد الدولي للتحليل النظم التطبيقية دراسة تخزين الكربون المحدود. تسرد الورقة ماثيو ج. جيدن، سيدهارت جوسي، جون ج. أرميتاج، ألينا-بيرنيس كريست، ميراندا بويتشر، إيلينا بروتشين، ألكسندر سي. كوبرلي، كيوان رياهي، هانس جواكيم شيلنهوبر، كارل-فريدريش شلاوسنر، وجويري روجيلج كالمساهمين الرئيسيين.

مستقبل دراسة تخزين الكربون المحدود

سيعمل المهندسون الآن على إيصال ورقتهم إلى صانعي التشريعات والبيئيين لإلهام نهج أكثر واقعية لمشكلة تلوث CO₂. يأملون في دمج تخزين CO2 مع الوقاية واستراتيجيات التقاط أخرى لتحقيق النتائج.

الاستثمار في قطاع تخزين CO₂

هناك عدة شركات تشارك في صناعة التقاط CO2. تتراوح هذه الشركات من شركات الغاز الضخمة إلى الشركات التي تسعى لإنشاء طرق التقاط جديدة مثل إعادة استخدام CO2 الملتقط في استراتيجيات التصنيع. إليكم شركة واحدة تقود الابتكار في هذا المجال.

Chevron

دخلت Chevron (CVX ) السوق في عام 1879 كشركة Pacific Coast Oil Company لتوفير منتجات نفط موثوقة للولايات المتحدة. ومن الجدير بالذكر أن الشركة خضعت لعدة عمليات دمج، بما في ذلك مع Standard Oil Company of California في عام 1906، وتكساسكو في عام 2001، وشركة Unocal في عام 2005. أدت الأخيرة إلى تغيير اسم الشركة إلى Chevron Corp.

كانت Chevron قوة رائدة في صناعة النفط الأمريكية لعقود. لفترة طويلة، كانت الشركة تدير أكبر مصفاة في كاليفورنيا. لديها حاليًا عمليات في جميع أنحاء الولايات المتحدة، والبحرين، والسعودية.

في أوائل العقد الأول من القرن الواحد والعشرين، بدأت الشركة بالتركيز على الوقود المتجدد ومبادرات خفض الكربون. أدى هذا التحول إلى تنويع منتجاتها لتشمل الوقود الحيوي البحري، وأجهزة التقاط CO₂، وزيوت تشحيم متقدمة.

اليوم، توفر Chevron حوالي 3.1 مليون برميل مكافئ للنفط يوميًا. تُعَرف بأنها مزود نفط رائد عالميًا وأعلنت عن إيرادات سنوية تزيد عن 246 مليار دولار. كل هذه العوامل تجعل CVX سهمًا ذكيًا لأولئك الذين يسعون للوصول إلى رائد في ابتكار التقاط CO₂ وأكثر.

أحدث أخبار وأداء سهم CVX (CVX)

دراسة تخزين الكربون المحدود | الخلاصة

إن إنقاذ العالم من الاحتباس الحراري سيتطلب أكثر من نهج واحد. لذلك، تُعد علوم مثل التقاط وتخزين CO₂ مجرد أحد الأدوات العديدة التي سيحتاج البيئة إلى إتقانها لإحداث فرق حقيقي. تُظهر هذه الدراسة أن التقاط وتخزين CO₂ وحدهما غير كافيين. فقط عندما يتم دمجهما مع إجراءات وقائية ذات صلة سيوفر أي استراتيجية نتائج ملموسة.

تعرف على مشاريع بيئية أخرى رائعة هنا.

المراجع:

^{1. جيدن، م. ج., جوسي، س., أرميتاج، ج. ج., كريست، أ., بويتشر، م., بروتشين، إ., كوبرلي، أ. س., رياهي، ك., شيلنهوبر، ه. ج., شلاوسنر، س., & روجيلج، ج. (2025). A prudent planetary limit for geologic carbon storage. Nature, 645(8079), 124-132. https://doi.org/10.1038/s41586-025-09423-y}