به گزارش سرویس ترجمه خبرگزاری ایمنا، دستیابی به اهداف گرمایش جهانی که توسط سازمان‌هایی همچون هیئت بین‌دولتی تغییر اقلیم توصیه شده است، مستلزم فرایندهای کربن‌زدایی و کاهش انتشار کربن است. این موضوع منجر به ظهور راهکارهایی شده است که منابع سبز جایگزین برای انرژی و ابزارهایی برای مدیریت انتشار گازهای منتشر شده را ارائه می‌دهند. یکی از این راهکارها «جذب مستقیم کربن (DAC)» است و منظور از آن، استفاده از فرایندهای شیمیایی یا فیزیکی برای جداسازی دی‌اکسید کربن به‌طور مستقیم از هوای محیط است.
این فناوری با جذب مستقیم دی‌اکسید کربن از هوا، نه‌تنها به کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای کمک می‌کند، بلکه امکان استفاده مجدد از این گاز را در صنایع مختلف فراهم می‌آورد. بسیاری از کشورها، با درک اهمیت جذب مستقیم کربن، آن را در برنامه‌های کربن‌زدایی خود گنجانده‌اند و با ارائه مشوق‌های اقتصادی و وضع قوانین جدید، از توسعه آن حمایت می‌کنند.
صنعت انرژی به‌عنوان یکی از بزرگترین مسئولان انتشار گازهای گلخانه‌ای، پتانسیل بالایی در استفاده از فناوری جذب مستقیم کربن دارد. مدیران ارشد این صنعت در کشورهای مختلف، با اذعان به اهمیت این فناوری، آن را بزرگترین فرصت سرمایه‌گذاری در دو دهه اخیر توصیف کرده‌اند. این دیدگاه، با وجود تغییرات ژئوپلیتیکی اخیر، همچنان در صنعت انرژی پابرجاست و دولت‌های مختلف نیز از آن حمایت می‌کنند.
رشد چشمگیر صنعت جذب مستقیم کربن
تعداد کارخانه‌های جذب مستقیم کربن در سطح جهان، از ۱۸ واحد در سال ۲۰۲۲، به ۲۷ واحد در سال ۲۰۲۴ افزایش یافته است. این کارخانه‌ها که به‌طور عمده در اروپا، کانادا و ایالات متحده آمریکا مستقر هستند، رشد چشمگیر این صنعت را در سال‌های اخیر نشان می‌دهند. در حال حاضر، بیش از ۱۸۰ شرکت در زمینه ارائه راهکارهای انرژی مرتبط با جذب مستقیم کربن فعالیت می‌کنند و تخمین زده می‌شود که ۹۰ درصد از رشد این صنعت در پنج سال گذشته رخ داده باشد.
جذب مستقیم کربن ایده‌ای جدید نیست، در واقع، این مفهوم ریشه در فرایندهای طبیعی دارد. اقیانوس‌ها و جنگل‌ها، به‌عنوان مخازن طبیعی کربن، به‌طور مداوم دی‌اکسید کربن را از هوا جذب می‌کنند. فناوری جذب مستقیم کربن با الهام از این فرایند طبیعی، از زیرساخت‌های تخصصی برای جذب دی‌اکسید کربن از هوا استفاده می‌کند. در این روش، هوا از فیلترهای ویژه‌ای عبور می‌کند و با استفاده از جاذب‌های مایع یا جامد، دی‌اکسید کربن آن از سایر گازها جدا می‌شود.
جذب مستقیم کربن پس از احتراق، مؤثرترین روشی است که به‌طور عمده در صنایع با انتشار بالا استفاده می‌شود. دی‌اکسید کربن جذب‌شده توسط این فناوری، کاربردهای متنوعی دارد؛ از این گاز می‌توان در صنایع مختلف از جمله تولید نوشیدنی‌های گازدار، کودهای شیمیایی و حتی انرژی استفاده کرد. در صورتی که امکان استفاده مجدد از دی‌اکسید کربن وجود نداشته باشد، می‌توان آن را زیر زمین دفن کرد تا از ورود مجدد آن به جو جلوگیری شود.
از لحاظ تئوری، کارخانه‌های جذب مستقیم کربن را می‌توان در هر مکانی پیاده‌سازی کرد، اما این زیرساخت‌ها زمانی کارآمدتر هستند که در مناطقی با غلظت بالای آلاینده‌ها قرار داشته باشند. به همین دلیل است که جذب مستقیم کربن از هوا را می‌توان به‌عنوان یکی از فناوری‌های نوظهور برای شهرهای هوشمند تعریف کرد.
مؤسسه جنگل اروپا تخمین می‌زند که ظرفیت کنونی جذب کربن به روش مستقیم، حدود ۱۵ میلیون تن در سال است. دوسوم این ظرفیت در ایالات متحده است که زیرساخت‌های جذب مستقیم موجود، سالانه ۱۰ میلیون تن دی‌اکسید کربن را حذف می‌کند، به‌طور کلی، نیروگاه‌های عملیاتی در ایالات متحده و در سطح جهانی در مقیاس کوچکی فعالیت می‌کنند و سالانه کمتر از هزار تن را جذب می‌کنند. تنها پنج نیروگاه موفق شده‌اند از این رقم فراتر روند که سه نیروگاه در ایالات متحده و دو نیروگاه در ایسلند قرار دارند. یکی از این نیروگاه‌ها، ماموت آمریکا است که دارای بیشترین ظرفیت جذب در جهان است.
چالش‌های پیش روی توسعه فناوری جذب مستقیم کربن
با وجود پتانسیل بالای فناوری جذب مستقیم کربن، چالش‌هایی نیز در مسیر توسعه آن وجود دارد. یکی از مهم‌ترین چالش‌ها، مصرف بالای انرژی طی فرایند جذب است. برای عملکرد مؤثر فیلترهای جذب کربن، لازم است که جاذب‌های مورد استفاده تا دمای بالا گرم شوند و برای این هدف بین پنج تا ۱۰ گیگاژول انرژی نیاز است. تلاش‌هایی برای تأمین این تقاضای انرژی با منابع جایگزین و تجدیدپذیر در حال انجام است، با این حال، در بعضی مناطق انرژی تجدیدپذیر کافی برای پشتیبانی از نیروگاه‌های جذب مستقیم کربن در دسترس نیست.
هزینه بالای استخراج دی‌اکسید کربن با استفاده از فناوری جذب مستقیم کربن، یکی دیگر از چالش‌های پیش روی این صنعت است. هزینه تخمینی این فرایند از ۲۵۰ تا ۶۰۰ دلار برای هر تن دی‌اکسید کربن استخراج‌شده متغیر است. اگرچه انتظار می‌رود با توسعه فناوری و افزایش مقیاس تولید، هزینه‌ها در سال‌های آینده کاهش پیدا کند، اما سایر گزینه‌های کربن‌زدایی همچون جنگل‌کاری مجدد برای ایجاد مخازن کربن طبیعی، مقرون‌به‌صرفه‌تر هستند.
منتقدان این فناوری، بر این باور هستند که تمرکز بر جذب دی‌اکسید کربن ممکن است توجه را از هدف اصلی، یعنی کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای، منحرف کند، با این حال، بسیاری از کارشناسان معتقدند که جذب مستقیم کربن می‌تواند به‌عنوان یک ابزار مکمل در کنار سایر راهکارهای کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای مورد استفاده قرار گیرد.
چشم‌انداز آینده فناوری جذب مستقیم کربن
با توجه به افزایش روزافزون نگرانی‌ها در مورد تغییرات آب‌وهوایی، انتظار می‌رود که فناوری جذب مستقیم کربن در سال‌های آینده نقش مهمی در تلاش‌های جهانی برای کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای ایفا کند. طرفداران این فناوری استدلال می‌کنند که جذب مستقیم دی‌اکسید کربن از هوا نه‌تنها برای دستیابی به اهداف کربن‌زدایی، بلکه برای کاهش تأثیر سطوح بالای دی‌اکسید کربن در جو در بحبوحه بحران‌های اقلیمی بسیار مهم است. سرمایه‌گذاری‌های عظیم در این صنعت، نشان‌دهنده پتانسیل بالای آن برای ایجاد تحول در آینده صنعت انرژی است.