استخدام الكربون هو مفتاح إزالة الكربون من الاقتصاد – ترجمة أحمد محمد آل مبارك

Expert: Using carbon is key to decarbonizing economy
(بقلم: جايد بويد ، جامعة رايس)

خبير المواد الكربونية بجامعة رايس ماتيو باسكوالي يتحدث عن طرق خفض انبعاثات ثاني أكسيد الكربون وإزالة الكربون بسرعة من الاقتصاد العالمي. يقول باسكوالي إنه بدلاً من حرق النفط والغاز ، يمكن تقسيم جزيئات الهيدروكربون إلى هيدروجين وكربون صلب. يمكن بعد ذلك استخدام الهيدروجين كوقود احتراق نظيف لا ينتج عنه ثاني أكسيد الكربون ، بينما يمكن أن يصبح الكربون الصلب مصدرًا رخيصًا ووفيرًا للمواد عالية الأداء التي تستخدمها مجموعة واسعة من الصناعات.

قال باسكوالي ، مهندس وعالم كيميائي وعالم مواد يدير مركز الكربون: “في كل عام ، نقوم بسحب أكثر من 10 مليارات طن من الكربون من الأرض على شكل نفط وفحم وغاز طبيعي”. “يمثل هذا النشاط 7٪ من الاقتصاد العالمي ، ونحن بحاجة إلى جميع المصادر المحتملة للهيدروجين. يمكننا الاستمرار في إنتاج هذه الهيدروكربونات طالما أننا لا نحرقها”.

(Carbon Hub) هي مبادرة بحثية طموحة بشأن تغير المناخ مقرها في جامعة رايس ، تهدف إلى استخدام الهيدروكربونات كمادة وسيطة لإنتاج طاقة الهيدروجين النظيفة ومنتجات الكربون الصلب التي يمكن استخدامها بدلاً من المواد ذات الأثر الكربوني الكبير.

في ورقة رأي نُشرت على الإنترنت هذا الأسبوع في وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم ، ناقش باسكوالي وكارل ميسترز ، كبير العلماء المتقاعدين للكيمياء والحفز في شل ، كيفية الانتقال من حرق الهيدروكربونات إلى تقسيمها.

قال باسكوالي إن التكنولوجيا موجودة بالفعل لتقسيم الهيدروكربونات وصنع مواد كربونية صلبة لاعتماد الصناعة على نطاق واسع. لقد درس الأنابيب النانوية الكربونية لما يقرب من عقدين من الزمن ، وابتكر طرقًا لتدوير المواد النانوية إلى ألياف قابلة للخياطة ، تشبه الخيوط التي توصل الكهرباء إلى جانب النحاس.

قال باسكوالي: “الدراية الفنية موجودة”. “يمكننا صنع ألياف ومركبات الأنابيب النانوية التي تتفوق على المعادن ، ولكننا بحاجة إلى توسيع نطاق عمليات التصنيع بكفاءة حتى تتمكن هذه المواد من منافسة المعادن في السعر. إذا كانت مواد الكربون عالية الأداء وفيرة بما يكفي للتنافس مع المعادن من حيث السعر ، فإن قوى السوق ستتولى المسؤولية ويمكننا التخلص من المعادن التي تتطلب اليوم 12٪ من ميزانيتنا السنوية للطاقة العالمية للتعدين والمعالجة والتكرير”.

في ورقة (PNAS) ، قال باسكوالي وميسترز إن الانتقال إلى عالم يتم فيه تقسيم الهيدروكربونات بدلاً من حرقها “سيولد نموًا قويًا في وظائف التصنيع ، والتي سيبقى معظمها على المستوى المحلي حيث يتم إنشاء النفط والغاز بالفعل”. يقولون أنه لا توجد حكومة واحدة أو ائتلاف حكومي واحد يمكنه تحقيق الانتقال. بدلاً من ذلك ، يجادلون بأن قادة الشركات وأصحاب الأعمال الخيرية والمسؤولين الحكوميين والعلماء وغيرهم لديهم حوافز لتحقيق الانتقال ويجب أن يعملوا معًا لتحقيق ذلك.

قال باسكوالي: “نحن في وضع مشابه للطاقة الشمسية قبل بضعة عقود: نعلم أنه يمكننا تقديم الأداء ، ولكن يجب تحسين التصنيع والنطاق لخفض التكاليف”. “يجب أن نصل إلى هناك بشكل أسرع من الطاقة الشمسية”.

تم إطلاق (Carbon Hub) في ديسمبر 2019 بالتزام بقيمة 10 ملايين دولار من شل ودعم من مجموعة (Prysmian Group) و (Mitsubishi Corp). (الأمريكتان). وهي تعمل مع شركاء الصناعة لتمويل وتوجيه العلوم والهندسة الأساسية للتقنيات التي تقسم الهيدروكربونات لإنتاج طاقة الهيدروجين النظيفة والمواد الكربونية القيمة.

لمزيد من المعلومات:( Matteo Pasquali et al) ، الرأي: يمكننا استخدام الكربون لإزالة الكربون – والحصول على الهيدروجين مجانًا ، وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم (2021). DOI: 10.1073 / pnas.2112089118

المصدر:

https://phys.org/news/2021-08-expert-carbon-key-decarbonizing-economy.html