طريقة مطورة لامتصاص الكربون الجوي بتكلفة زهيدة

في محطة جديدة لمعالجة مياه الصرف الصحي بصحراء كاليفورنيا

طريقة مطورة لامتصاص الكربون الجوي بتكلفة زهيدة
TT

طريقة مطورة لامتصاص الكربون الجوي بتكلفة زهيدة

طريقة مطورة لامتصاص الكربون الجوي بتكلفة زهيدة

على حافة صحراء موهافي، على بعد 60 ميلاً إلى الشمال من مدينة لوس أنجليس، ستقوم محطة جديدة لمعالجة المياه بتحويل مياه الصرف الصحي إلى مياه صالحة للشرب.

إزالة ثاني أكسيد الكربون

سيختبر المصنع أيضاً شيئاً جديداً: إزالة ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي بتكلفة قليلة أو من دون تكلفة.

في الوقت الحالي، يعد استخدام آلات «الالتقاط المباشر للهواء» عملية مكلفة. إذ يمكن أن تكلف إزالة طن واحد منه وتخزينه ما يصل إلى 1000 دولار. ومع انبعاث نحو 40 مليار طن من ثاني أكسيد الكربون من البشر كل عام، لا يمكن للصناعة الناشئة أن تتوسع بسهولة لمعالجة المشكلة.

إلا أن شركة «كابتشر 6» Capture 6، وهي شركة ناشئة تشارك في المشروع الجديد في بالمديل، كاليفورنيا، تتبع نهجاً مختلفاً. ويقول إيثان كوهين كول، الرئيس التنفيذي للشركة، إن العملية الجديدة «لديها القدرة على تقليل أو حتى إلغاء تكلفة إزالة ثاني أكسيد الكربون بشكل كبير». وتقوم الشركة بدمج التكنولوجيا الخاصة بها في المواقع الصناعية القائمة.

توظيف المخلفات لالتقاط الملوثات

وفي المشروع الجديد، الذي بدأ العمل به مؤخراً، ستعالج التكنولوجيا أيضاً مشكلة محطة معالجة المياه. فعندما تقوم المحطة بمعالجة مياه الصرف الصحي، سينتهي الأمر بتوليد أطنان من المياه المالحة - وهو أمر عادة ما يكون التخلص منه مكلفاً. وستستخدم «كابتشر 6» هذا المحلول الملحي لإنشاء مادة مذيبة تلتقط ثاني أكسيد الكربون من الهواء.

طريقة جديدة لامتصاص ثاني أكسيد الكربون الجوي

تعمل معظم تقنيات التقاط الهواء المباشر عن طريق سحب الهواء من خلال مرشح أو سائل لامتصاص ثاني أكسيد الكربون. ثم يستخدم الكثير من الطاقة لإخراج ثاني أكسيد الكربون للتخزين أو إعادة الاستخدام.

ولكن بدلاً من استخدام المرشحات، تعتمد طريقة «كابتشر 6» على خطوة رئيسية واحدة، وهي أن المادة المذيبة التي تصنع من الماء المالح تتفاعل مع ثاني أكسيد الكربون لتكوين كربونات متمعدنة mineralized carbonate.

ولذا لا يلزم إزالة ثاني أكسيد الكربون مرة أخرى. إذ وبدلاً من ذلك، يمكن استخدام الكربونات لصنع مواد كيميائية خضراء. وستستخدم محطة معالجة المياه المنتجة لاستبدال بعض المواد الكيميائية التي تستخدمها عادة، مما يقلل الانبعاثات من سلسلة التوريد الخاصة بها.

ويقول كوهين كول: «لقد تم تصميم نظام إزالة الكربون الخاص بنا منذ البداية كوسيلة لتسهيل عملية إزالة الكربون، وليس فقط إزالة ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي». كما ستعمل محطة معالجة المياه على تقليل الانبعاثات من خلال تجنب الحاجة إلى نقل نفايات المياه المالحة إلى مكان آخر.

طاقة متجددة ومياه صالحة للشرب

في المجمل، يقول إن العملية توفر الكثير من الطاقة في جميع أنحاء سلسلة التوريد، ما يعوض استخدامها المباشر للطاقة. وهي مصممة أيضاً للعمل بالطاقة المتجددة. تولد هذه التقنية أيضاً المزيد من مياه الشرب التي لا يمكن استخراجها من الماء المالح.

وسوف تضخ محطة معالجة المياه كل مياهها النظيفة تحت الأرض إلى طبقات المياه الجوفية، وبالتالي فإنها ستصل إلى إمدادات المياه بشكل غير مباشر بدلا من نقلها عبر الأنابيب إلى المنازل.

بالنسبة للمواد الكيميائية في المصنع، قد تكون الشركة الناشئة قادرة على تمويل عملية إزالة ثاني أكسيد الكربون بالكامل دون الاعتماد على بيع أرصدة الكربون.

التقاط مليارات الأطنان من ثاني أكسيد الكربون

يقول كوهين كول إن محطات معالجة المياه تنتج كمية هائلة من نفايات المياه المالحة كل عام، بحيث يمكن توسيع نطاق العملية لالتقاط مليارات الأطنان من ثاني أكسيد الكربون. وفي بالمديل، سيعمل المصنع الجديد على التقاط نحو 25 ألف طن من ثاني أكسيد الكربون سنوياً بينما يقوم بتنقية 4.5 مليون غالون (الغالون 3.785 لتر) من المياه.

ويمكن استخدام هذه التكنولوجيا أيضاً في صناعات أخرى، مثل التعدين، وفي محطات إزالة الكربون على طول الساحل، حيث غالباً ما تقوم الشركات بإلقاء المياه المالحة مرة أخرى إلى المحيط، ما يضر بالحياة البحرية. وتتوقع مرافق المياه توفير 40 في المائة من التكلفة الدائمة لمعالجة المياه في المحطة بفضل التكنولوجيا الجديدة.

وبسبب التوفير في التكاليف، تقول الشركة إن لديها بالفعل مجموعة من العملاء المهتمين. إذ سيتم إطلاق مشاريع أخرى قريباً في أستراليا وكوريا الجنوبية وأجزاء أخرى من الولايات المتحدة. وقد تحصل الشركة الناشئة أيضاً على دعم المجتمع بسهولة أكبر من غيرها، لأنها يمكن أن تساعد في توليد المياه النظيفة وتجنب التأثير البيئي لإلقاء المياه المالحة أو حقنها تحت الأرض. كما أنه يتجنب الحاجة إلى نقل ثاني أكسيد الكربون المحتجز إلى مكان آخر، وهي عملية تنطوي على مخاطر.

*مجلة : «فاست كومباني»، خدمات «تريبيون ميديا».

حقائق

25000 طن

تلتقطه المحطة من ثاني أكسيد الكربون سنوياً بعد تنقية 4.5 مليون غالون من المياه


مقالات ذات صلة

فقد 65 في نيبال بعدما جرفت انهيارات أرضية حافلتين إلى نهر (صور)

آسيا جانب من عمليات البحث عن ناجين (إ.ب.أ)

فقد 65 في نيبال بعدما جرفت انهيارات أرضية حافلتين إلى نهر (صور)

قالت الشرطة في نيبال إن انهيارات أرضية جرفت حافلتين على متنهما 65 راكباً على الأقل إلى نهر، اليوم (الجمعة).

«الشرق الأوسط» (كاتمندو)
يوميات الشرق قوارب راسية في منطقة نيهافن في كوبنهاغن أمام عقارات سكنية وتجارية (رويترز)

كوبنهاغن تمنح مكافآت للسياح الذين يحافظون على البيئة

أعلنت العاصمة الدنماركية كوبنهاغن عن مبادرة تهدف إلى تشجيع الحفاظ على البيئة؛ حيث ستكافئ السياح الذين يحافظون على البيئة بمنحهم قهوة ومعجنات مجاناً.

«الشرق الأوسط» (واشنطن )
بيئة شخص يمسح عرقه في حوض «باد ووتر» بوادي الموت في الحديقة الوطنية بكاليفورنيا وتظهر لافتة حمراء تحذر من درجات حرارة مرتفعة (أ.ب)

2024 قد يكون العام الأكثر سخونة على الإطلاق

قالت وكالة مراقبة تغير المناخ بالاتحاد الأوروبي إن الشهر الماضي كان أكثر شهور يونيو (حزيران) سخونة على الإطلاق في استمرار لسلسلة ارتفاع درجات الحرارة.

«الشرق الأوسط» (بروكسل)
يوميات الشرق خصلات شعر مصنوعة من الموز (سي إن إن)

صديقة للبيئة وصحية... خصلات شعر مصنوعة من الموز

أصبحت توموسيمي الرئيسة التنفيذية والمؤسسة المشاركة لشركة «Cheveux Organique»، التي تصنع خصلات شعر من ألياف الموز كبديل للوصلات الصناعية.

«الشرق الأوسط» (كامبالا)
يوميات الشرق جانب من عملية جمع القمامة (رويترز)

بلدة فلبينية تتطلع لتنظيف شواطئها ببرنامج للأرز مقابل النفايات

ابتكر نشطاء في مجال البيئة في منتجع مخصص للغوص في الفلبين طريقة جديدة لتنظيف الشواطئ، إذ يعرضون كيسا من الأرز مقابل كل جوال من النفايات يجمعه السكان المحليون.

«الشرق الأوسط» (مابيني)

اختراع جديد... بدلة فضاء تحوّل البول مياهاً للشرب في 5 دقائق

مبتكرو البدلة يأملون أن يتم استخدامها قبل نهاية العقد ضمن برنامج «أرتميس» التابع لوكالة الفضاء الأميركية (رويترز)
مبتكرو البدلة يأملون أن يتم استخدامها قبل نهاية العقد ضمن برنامج «أرتميس» التابع لوكالة الفضاء الأميركية (رويترز)
TT

اختراع جديد... بدلة فضاء تحوّل البول مياهاً للشرب في 5 دقائق

مبتكرو البدلة يأملون أن يتم استخدامها قبل نهاية العقد ضمن برنامج «أرتميس» التابع لوكالة الفضاء الأميركية (رويترز)
مبتكرو البدلة يأملون أن يتم استخدامها قبل نهاية العقد ضمن برنامج «أرتميس» التابع لوكالة الفضاء الأميركية (رويترز)

يمكن لبدلة فضائية مستوحاة من الخيال العلمي، والتي تعيد تدوير البول إلى مياه الشرب، أن تُمكّن رواد الفضاء من أداء عمليات سير طويلة في الرحلات الاستكشافية القمرية القادمة، وفقاً لصحيفة «الغارديان».

النموذج الأولي، المصمم على غرار «البدلات الثابتة» في رواية الخيال العلمي Dune، يجمع البول وينقيه ويعيده إلى رائد الفضاء من خلال أنبوب الشرب في غضون خمس دقائق.

ويأمل مبتكرو البدلة أن يتم نشرها واستخدامها قبل نهاية العقد ضمن برنامج «أرتميس» التابع لوكالة الفضاء الأميركية (ناسا)، والذي يركز على تعلم كيفية العيش والعمل لفترات طويلة في عالم آخر.

وقالت صوفيا إيتلين، الباحثة في جامعة كورنيل، والمشاركة في تصميم البدلة: «يتضمن التصميم قسطرة خارجية تعتمد على الفراغ تؤدي إلى وحدة تناضح عكسي أمامي مدمجة؛ مما يوفر إمداداً مستمراً بمياه الشرب مع آليات أمان متعددة لضمان رفاهية رواد الفضاء».

وتستعد وكالة «ناسا» لمهمة Artemis III في عام 2026، التي تهدف إلى إنزال طاقم على القطب الجنوبي للقمر، مع طموح معلن لإطلاق مهمات مأهولة إلى المريخ بحلول ثلاثينات القرن الحالي. تتم بالفعل إعادة تدوير البول والعرق بشكل روتيني في محطة الفضاء الدولية (ISS)، لكن إيتلين تقول إن هناك حاجة إلى نظام مماثل عندما يكون رواد الفضاء في رحلة استكشافية.

وتوضح إيتلين: «يتوفر لدى رواد الفضاء حالياً لتر واحد فقط من الماء في أكياس المشروبات التي يرتدونها... هذا غير كافٍ للسير في الفضاء القمري طويل الأمد المخطط له، والذي يمكن أن يستمر لمدة 10 ساعات، وحتى ما يصل إلى 24 ساعة في حالات الطوارئ».

وهناك أيضاً شكاوى طويلة الأمد حول الحل الحالي لإدارة النفايات، أو ما يسمى الملابس ذات الامتصاص الأقصى (MAG)، والتي هي في الأساس حفاضات للبالغين.

وبحسب ما ورد، فإن الملابس عرضة للتسرب، وغير مريحة وغير صحية؛ مما دفع بعض رواد الفضاء إلى الحد من تناول الطعام والشراب قبل السير في الفضاء، والبعض الآخر للشكوى من التهابات المسالك البولية (UTIs).

يتألف نظام البدلة الثابتة المقترح من كوب تجميعي من السيليكون المصبوب ليتناسب مع الأعضاء التناسلية، مع شكل وحجم مختلفين للنساء والرجال. وهذا موجود داخل ملابس داخلية مصنوعة من طبقات متعددة من القماش المرن.

يتصل الكوب المصنوع من السيليكون بمضخة تفريغ تعمل بالرطوبة ويتم تشغيلها تلقائياً بمجرد أن يبدأ رائد الفضاء في التبول. بمجرد جمع البول، يتم تحويله إلى نظام الترشيح، حيث يتم إعادة تدويره إلى الماء بكفاءة تصل إلى 87 في المائة.

يستغرق جمع وتنقية 500 مل من البول خمس دقائق فقط. أثناء النشر، يمكن إثراء المياه النقية بالشوارد وإعادتها إلى رائد الفضاء كمشروب طاقة.