منتدى لغة الروح - مشروعات رائدة تدفن ثاني أكسيد الكربون في البازلت

مشروعات رائدة تدفن ثاني أكسيد الكربون في البازلت

في أوائل أغسطس، ضخّ العلماء ألف طن من ثاني أكسيد الكربون النقي في صخر مسامي عميق تحت شمال غرب الولايات المتحدة الأمريكية. والهدف من ذلك هو العثور على مثوى دائم لثاني أكسيد الكربون الذي تنتجه الأنشطة البشرية.

وفي 17 يوليو الماضي، بالقرب من بلدة وولولا، بدأ باحثون من مختبر شمال غرب الباسيفيكي الوطني التابع لوزارة الطاقة الأمريكية في ريتشلاند (PNNL)، في ولاية واشنطن، عمليات الحقن في تكوين (بازلت نهر كولومبيا). يحتوي الصخر على مسام تكونت منذ حوالي 16 مليون سنة، عندما تدفقت الصهارة عبر (حوض نهر كولومبيا) حاليًا. وقد انتقلت آنذاك فقاقيع من CO2 إلى حواف الصهارة وهي تبرد، مكونةً طبقات من المسام، محصورة بين الصخر المصمت (انظر: «صخر راسخ»).

[عزيزى الزائر لايمكنك مشاهده الروابط الا بعد التسجيلللتسجيل اضغط هنا]

خلال عملية ضخ الانبعاثات تحت الأرض «نحن نعيد ثاني أكسيد الكربون إلى المكان الذي منه أتى»، كما يقول بيت ماكجريل، مهندس البيئة في (PNNL)، الذي يترأس التجربة، التي هي جزء من برنامج أكبر لوزارة الطاقة حول سبل تنحية الكربون.

ومشروع وولولا هو ثاني اثنين في العالم يستهدفان تكوينات البازلت، التي يأمل العلماء أن تمسك ـ وتتمعدن بشكل دائم ـ الكميات الهائلة من الغاز.
ففي البازلت، يمكن لثاني أكسيد الكربون الذائب التفاعل مع الكالسيوم والمغنسيوم؛ لتكوين الحجر الجيري على مدار عقود. وريثما يُحتبس الغاز بعيدًا، يمكن للصخر المصمت الذي يعلو طبقات البازلت المسامية أن يمنع التسرب. ذاك ينبغي أن يقضي على المخاوف بشأن التسرب الذي كبَّل الاقتراحات الأخرى لتخزين CO2في أعماق الأرض، غالبًا في مستودعات حجر رملي.
وتفاعلات البازلت هي جزء من عملية التجوية الطبيعية التي ساعدت على تنظيم مستويات CO2 في الغلاف الجوي طوال الأحقاب الجيولوجية. لقد قام العلماء بتحليل التمعدن في المختبر، وهو يُختبَر الآن ميدانيًّا.

يعمل الباحثون على مشروع بازلت آخر، مقره في آيسلندا، ويديره جَمْعٌ من العلماء الأمريكان والأوربيين بالتعاون مع «ريكافيك» للطاقة، وقد قاموا بأولى عملياتهم لحقن CO2 السنة الماضية، وسوف يقومون بجولة أخرى هذا العام. والنتائج الأولية تبدو واعدة، كما يقول جريج ماتر، الجيوكيميائي بمرصد الأرض لامونت دوهريتي الوطني، التابع لجامعة كولومبيا في باليسيدس، بنيويورك، الذي يعمل بمشروع آيسلندا.
يقول ماتر، الذي أسهم أيضًا في مشروع وولولا: «تفاعلات التمعدن ستكون أسرع على الأرجح عما كنا نظن في الجامعة». وبافتراض أن ذلك ينطبق على البازلت عمومًا، «فأنت تحد من خطر التسرب، ويمكنك ـ لحسن حظك ـ أن تبتعد أكثر عن مستودعاتك للتخزين».

في وولولا، يراقب الباحثون حاليًا مجموعة من الآبار الضحلة حول موقع الحقن، بحثًا عن علامات لتسرب CO2 إلى التربة أو المياه الجوفية. وحالما ينتهي الباحثون من الحقن، سوف يبدأون في أخذ عينات من بئر الحقن؛ لمراقبة كيمياء الماء، وتتبع التغيرات في نظائر الكربون، والتحقق من قرائن لأية تفاعلات.
وفي العموم، اختبارات المختبر، ومحاكاة الحاسب، تشيران إلى أن نسبة %20 تقريبًا من ثاني أكسيد الكربون ينبغي أن تتمعدن خلال 10 إلى 15 سنة، حسبما يقول ماكجريل.

بيد أن المشروع الرائد يعمل وفق جدول زمني أقصر، وهو أربعة عشر شهرًا بعد نهاية الحقن، حيث يخطط الفريق لحفر بئر أخرى، وسحب لب الصخر (فتاته) لتقييم النتائج، كما يقول ماكجريل. «عند تلك النقطة، نحن نأمل أن يكون في أيدينا صخر مُكَرْبَن».

إنّ إنجاز التنحية هو نصف المعركة، إذ يتعين على العلماء والمهندسين استنباط كيفية التقاط CO2 من المنشآت الصناعية، ونقله إلى موقع التنحية بطريقة فعالة من حيث التكلفة. وحتى لو نهضت صناعة مَعْدَنة الكربون، فإن إقامتها على صعيد عالمي ستتطلب مشروعًا بحجم إعادة بناء صناعة النفط.

وتختلف الآراء العلمية حول ما إذا كان التوقف عن حرق المزيد من الوقود الأحفوري مرغوبًا أكثر من إقامة مشروعات ضخمة لتنحية الكربون، بيد أن كثيرين يعتقدون أنه إنْ مالت الكفة لصالح التنحية، فإن البازلت سيكون مهمًّا.
ورغم أن الداعمين لتنحية (الكربون) بالبازلت على نطاق واسع، لم يستكشفوه حتى الآن سوى في شمال غرب الولايات المتحدة الأمريكية وجنوب شرقها، والهند كذلك، فالعديد يطَّلِعون بعيدًا عن الشاطئ، إذ يمكن لقاع البحر أن يستوعب انبعاثات CO2 لقرون قادمة.

إن أبحاث تنحية الكربون تميل الآن إلى التركيز على مستودعات الحجر الرملي، بدلًا من البازلت. وهناك سببان أساسيان، كما يقول دافيد جولدبرج، المتخصص في جيولوجيا البحار في لامونت دوهيرتي: صناعة (استخراج) النفط اعتادت على التعامل مع الحجر الرملي، ومثل تلك التكوينات شائعة نسبيًّا؛ ما يُسَهِّل نقل CO2 من محطات الطاقة أو المصادر الأخرى إلى موقع التنحية. وقد يعني هذا أن الحجر الرملي أكثر قابلية للتطبيق من الناحية الاقتصادية عن بازلت المحيط، على الأقل في المدى القريب. ويقول جولدبرج أيضًا إن أفضل مكان لدفن الأحجام الهائلة العالمية من ثاني أكسيد الكربون هو قاع البحر، كي تعلوها الرواسب ومياه البحر.

إن تكوينًا واحدًا بعيدًا عن الساحل الغربي الأمريكي ـ ذا سعة تخزين تقدَّر بحوالي 685 كيلومترًا مكعبًا ـ لديه إمكانية استيعاب انبعاثات CO2، تنتجها البلاد لمدة قرن، حسبما ينوه جولدبرج «إذ استطعنا تفعيله»، ويقول: «إن المحيطات لديها ميزات كثيرة».

إنّ أيًّا من هذه لن يكون رخيصًا، كما يقول كيفين جونسون، الجيوكيميائي في جامعة هاواي في هونولولو العاصمة، الذي عمل في المختبر على التجارب مع فريق ماكجريل. «إنها مسألة ذات أهمية اجتماعية، إذا كانت حالة المناخ تزداد إلحاحًا بما يكفي لتبرير التكلفة».