جذب و ذخیره‌سازی دی‌اکسیدکربن (CCS) اکنون در مرکز سیاست‌گذاری بسیاری از کشورها برای دستیابی به انتشار خالص صفر قرار دارد و هم موافقان جدی و هم منتقدان برجسته‌ای دارد. طرفداران آن را راهی عملی برای کاهش انتشار در صنایعی می‌دانند که حذف انتشار در آن‌ها دشوار است؛ منتقدان به هزینه‌ها، پیوندهای قراردادی با صنعت سوخت‌های فسیلی و سابقهٔ اجرایی نامطمئن اشاره می‌کنند.

CCS چیست و چگونه عمل می‌کند؟

CCS فرایندی است که در آن دی‌اکسیدکربن تولیدشده در منابع بزرگ صنعتی یا نیروگاهی جدا، فشرده و سپس به‌طور پایدار در لایه‌های زیرسطحی ذخیره می‌شود؛ از جمله مخازن نفتی خالی‌شده یا سازندهای آب‌شور. اصطلاح CCUS گاهی برای اشاره به «استفاده» از CO2 (utilisation) به‌کار می‌رود، اما کاربردهای صنعتی لزوماً به معنای کاهش دائمی انتشار نیستند.

مراحل فنی اصلی عبارت‌اند از: 1) جداسازی CO2 (معمولاً با حلال‌ها یا جذب سطحی)، 2) فشرده‌سازی و انتقال (خط لوله یا حمل‌ونقل)، و 3) تزریق و ذخیره‌سازی زیرسطحی. شرح فنی و منابع تکمیلی را در صفحهٔ Carbon capture and storage می‌توانید بیابید.

نمودار مراحل جذب و ذخیره کربن: جداسازی، انتقال و تزریق

تاریخچه و کاربردهای فعلی

فناوری جذب کربن از دههٔ 1970 برای افزایش بازیافت نفت (EOR) در برخی میادین نفتی به‌کار گرفته شد؛ به‌عبارت دیگر، CO2 جذب‌شده برای استخراج نفت بیشتر تزریق می‌شد. امروزه سهم عمدهٔ CO2 جذب‌شده در جهان همچنان به کاربردهای مرتبط با سوخت‌های فسیلی اختصاص دارد. آمار و تحلیل‌های آژانس بین‌المللی انرژی (IEA) نشان می‌دهد بسیاری از پروژه‌ها حول این کاربردها شکل گرفته‌اند.

ظرفیت فعلی و شکاف با نیاز سناریوها

تعداد پروژه‌های عملیاتی و در مقیاس واقعی CCS تا کنون بسیار کمتر از نیازهایی است که مدل‌های اقلیمی برای دستیابی به اهداف خالص صفر فرض می‌کنند. بخش قابل توجهی از ظرفیت موجود نیز به‌صورت جزئی و مربوط به صنایع خاص یا پروژه‌های EOR است؛ بنابراین فناوری هنوز در مقیاسی که سناریوها پیش‌بینی می‌کنند، اثبات‌شده محسوب نمی‌شود.

نقش CCS در مسیر خالص صفر

گزارش‌ها و سناریوهای نهادهایی مانند IPCC و IEA در بسیاری از مسیرهای محدود کردن گرمایش جهانی، به CCS و روش‌هایی مانند BECCS (بیو‌انرژی همراه با جذب و ذخیره) و DACCS (جذب مستقیم از هوا) اتکا دارند. دو نقش کلیدی عبارت‌اند از:

  • کاهش انتشار در صنایع «دشوار برای پاک‌سازی» مانند سیمان، فولاد و برخی فرآیندهای شیمیایی که گزینه‌های جایگزین محدودی دارند.
  • قابلیت حذف مستقیم یا منفی‌سازی انتشار از طریق فناوری‌هایی مانند BECCS و DACCS که می‌توانند جذب خالص CO2 از جو را فراهم کنند.
نمای شماتیک کاربردهای CCS و انواع حذف کربن

چالش‌ها و انتقادها

نقدها و تردیدها حول چند محور متمرکز است:

  • هزینه و کارایی: پیاده‌سازی CCS در مقیاس بزرگ پرهزینه است و کاهش هزینه عظیمی هنوز محقق نشده است.
  • پیوند با سوخت‌های فسیلی: استفاده از CO2 در پروژه‌های افزایش بازیافت نفت می‌تواند به استخراج بیشتر سوخت‌های فسیلی منجر شود و تعارض منافع ایجاد کند.
  • سابقهٔ اجرا: برخی پروژه‌ها با تأخیر، افزایش هزینه یا لغو مواجه شده‌اند که اعتماد سرمایه‌گذاران و جوامع محلی را تضعیف کرده است.
  • مقیاس‌پذیری و زیرساخت: رسیدن به سطحی که مدل‌های اقلیمی پیش‌بینی می‌کنند مستلزم سرمایه‌گذاری عظیم، شبکهٔ خطوط لوله، و مدیریت ریسک‌های فناورانه و محیط‌زیستی است.

نمونهٔ بریتانیا: وعده‌ها در برابر واقعیت

بریتانیا وعده داده میلیاردها پوند در توسعهٔ CCS سرمایه‌گذاری کند و خوشه‌هایی در سواحل و بنادر ایجاد نماید. با این حال اجرا با تاخیر، بازنگری یا کاهش مقیاس مواجه شده و حمایت سیاستی ناپایدار نشان داده است که بدون چارچوب‌های مالی روشن، تضمین‌های ذخیره‌سازی و نظارت مستقل، توسعهٔ سریع CCS دشوار است.

راه‌کارها و اولویت‌ها برای سیاست‌گذاران

برای استفاده مسئولانه از CCS و کاهش ریسک‌های مرتبط، راهکارهای زیر ضروری است:

  • اولویت‌بخشی به کاهش انتشار در منبع پیش از اتکا به CCS.
  • استقرار سازوکارهای شفاف برای حسابداری دقیق انتشار و تضمین پایداری ذخیره‌سازی زیرسطحی.
  • محدود یا ممنوع کردن کاربرد CO2 جذب‌شده در پروژه‌هایی که منجر به استخراج بیشتر نفت می‌شوند، مگر آنکه سازوکارهای جبران و کاهش قابل اعتماد وجود داشته باشد.
  • حمایت هدفمند از تحقیق و توسعه برای کاهش هزینه‌ها و افزایش کارایی، همراه با اجرای پروژه‌های پایلوت در مقیاس بزرگ برای آزمون فناوری در شرایط واقعی.
  • ایجاد چارچوب‌های قانونی و نظارتی مستقل برای محافظت از محیط‌زیست و جوامع محلی و اطمینان از شفافیت داده‌ها.

در جمع‌بندی، CCS می‌تواند بخشی از مجموعه راه‌حل‌هایی باشد که به خالص صفر کمک می‌کنند، اما نباید بهانه‌ای برای کند کردن گذار به انرژی‌های پاک و کاهش سریع انتشار باشد. سیاست و فناوری باید هم‌زمان پیش روند تا راهکارهایی عملی، شفاف و عادلانه فراهم شود.

برای منابع بیشتر و بررسی سناریوهای اقلیمی به صفحات IPCC و IEA مراجعه کنید.