استارتاپ بروکلینی ویکرب موفق شد CO2 کمخلوص را در آب دریا به شکل پایدار بیکربنات محلول (HCO3−) ذخیره کند؛ دستاوردی که میتواند هزینه و پیچیدگی جذب و ذخیرهسازی کربن (CCS) را بهطور چشمگیری کاهش دهد.
روش و نتایج آزمایشی
سامانه ویکرب با ترکیب شیمی اقیانوسی و حسگرهای زمانواقعی، گاز CO2 را وارد آب کرده و آن را به بیکربنات محلول تبدیل میکند. این روش از مواد قلیایی ارزانقیمت بهعنوان خوراک استفاده میکند و مصرف انرژی پایین دارد؛ بنابراین نیاز به فشردهسازی و انتقال CO2 تصفیهشده به سازندهای زمینشناختی را از میان میبرد. برای مرور مفاهیم پایه به صفحات مرتبط مراجعه کنید: ذخیره و جذب کربن (CCS) و بیکربنات.
شاخصهای عملکرد
- ورود CO2 به آب: با گازهایی تا خلوص 50%، سیستم حدود 99% گاز را وارد آب کرد.
- تبدیل به بیکربنات: تقریباً 85% از CO2 واردشده به بیکربنات محلول تبدیل شد که نمایانگر ذخیرهسازی پایدار است.
- آزمونهای آزمایشگاهی: در شرایط کنترلشده عملکرد تا خلوصهای پایینتر (تا 1.5%) نشان داده شده و هدف میدانی بعدی، اعتبارسنجی واردسازی 99% CO2 با خلوص حدود 10% است.
آزمایش میدانی و پایداری زیستمحیطی
پایلوت ویکرب در رود ایست (East River) و در بخشی از Brooklyn Navy Yard اجرا شد. آب خروجی با pH حدود 7.5 کمی قلیاییتر از آب اطراف است، اما غلظت مواد معدنی در حدی نیست که موجب رسوبگذاری یا آسیب آشکار به حیاتوحش شود. کاهش اسیدیتهٔ محلی ممکن است کیفیت آبهای ساحلی را بهبود دهد؛ دادههای اولیه حتی نشاندهنده پتانسیل حمایت از رشد برخی صدفها در شرایط کنترلی است، هرچند نیاز به مطالعات طولانیمدت و بررسیهای مکانی میدانی وجود دارد.
تعامل با آلایندههای همراه
ویکرب اثر گازهای همراه جریانهای انتشار صنعتی را بررسی میکند. برای نمونه، حل NO2 در آب میتواند منجر به تشکیل اسیدهای نیتریک و نیتروزی شود؛ در عمل عامل قلیاییکننده سامانه میتواند این اسیدها را خنثی کند و خروجی کلی را بهبود دهد. تیم تحقیق در حال انجام آزمایشهای تکمیلی و دریافت تأییدیههای مستقل است.
مورد تجاری و مسیر مقیاسپذیری
پایلوت فعلی با CO2 تأمینشده اجرا میشود و خروجی به رودخانه بازگردانده میشود. پس از تکمیل اعتبارسنجی میدانی، گام بعدی افزایش مقیاس و تجاریسازی فناوری خواهد بود. مدل کسبوکار ویکرب میتواند از چند منبع درآمد بهره ببرد، از جمله فروش خدمات جذب کربن و استفاده از مزایای مالیاتی.
در ایالات متحده، اعتبار مالیاتی 45Q برای پروژههای CCS مشوق ایجاد میکند؛ بسته به روش ذخیرهسازی، پرداخت تا حدود 85 دلار بهازای هر تن CO2 گزارش شده که در تحلیل اقتصادی پروژههای ساحلی موثر است.
چالشها و مسیر پیش رو
- مزیت اصلی ویکرب حذف نیاز به تصفیه کامل گاز است: در صورت تأیید واردسازی 99% با خلوص حدود 10% یا کمتر، امکان استفاده مستقیم از گازهای خروجی نیروگاهها و صنایع فراهم میشود.
- نیاز به ارزیابیهای مستقل و مطالعات بلندمدت برای اطمینان از عدم تأثیر منفی بر اکوسیستمهای ساحلی.
- اقتصادپذیری فناوری وابسته به قیمت مواد قلیایی، مصرف انرژی و چارچوبهای حمایتی قانونی است.
بیانیه مؤسس
«بخش گرانقیمت و پیچیده فرایند CCS غالباً شامل تصفیه و فشردهسازی CO2 است. نتایج ما نشان میدهد میتوان تصفیه را کاهش داد و راهحلی مقرونبهصرفه برای طیف وسیعی از منابع انتشار ارائه کرد.» — دکتر گرت بودینات، مدیرعامل و مؤسس ویکرب
ویکرب در مسیر اعتبارسنجی میدانی برای خلوصهای پایینتر و آمادهسازی برای مقیاسافزایی قرار دارد. بهموازات توسعه فنی، مطالعات زیستمحیطی و تأیید مستقل تعیینکنندهٔ پذیرش گسترده این رویکرد خواهند بود.
منابع: ذخیره و جذب کربن (CCS)، بیکربنات و 45Q.
