حلول مُتقدمة لاحتجاز الكربون في صناعة الإسمنت

قد تساعد الابتكارات الجديدة في مجال احتجاز الكربون في التخفيف من تغير المناخ. ويتضمن ذلك احتجاز ثاني أكسيد الكربون (CO_‎2‎) وتخزينه تحت الأرض أو إعادة استخدامه في أغراضٍ أخرى، مثل تصنيع مواد جديدة.

مع تزايد تركيز الحكومات والشركات على تحقيق الاستدامة، تحظى تقنيات احتجاز الكربون بمزيد من الاهتمام. لا تساعد هذه الحلول في تخزين ثاني أكسيد الكربون (CO_‎2‎) فحسب، بل تقدم أيضًا طرقًا لاستخدامه، ما يجعل إنتاج الإسمنت أكثر مراعاة للبيئة.

لنلقِ نظرة على التقنيات المُتقدمة التي تحوّل عملية إنتاج الإسمنت. تُسلط هذه المقالة الضوء على بعض طرق احتجاز ثاني أكسيد الكربون (CO_‎2‎) الناتجة من أحد مصانع الإسمنت، كما تسلط الضوء على الحلول المبتكرة.

يوجد عدة تقنيات يمكنها احتجاز ثاني أكسيد الكربون (CO_‎2‎) في أثناء إنتاج الإسمنت، وتشمل التنقية بالأمينات، والفصل بالتبريد، والمذيبات الجديدة، وأنظمة الأغشية. ولكل منها مزاياه، وسوف نوضحها بعبارات بسيطة في ما يلي.

تُعد التنقية بالأمينات إحدى الطرق الأكثر شيوعًا لاحتجاز ثاني أكسيد الكربون (CO_‎2‎)، حيث تستخدم مواد كيميائية تُسمى أمينات لامتصاص ثاني أكسيد الكربون (CO2‎) من الغازات التي تنبعث في أثناء إنتاج الإسمنت. بعد احتجاز ثاني أكسيد الكربون (CO_‎2‎)، يتم فصله عن الأمينات باستخدام البخار.
يُمكن ضغط ثاني أكسيد الكربون (CO_‎2‎) النقي بعد ذلك لتسييله أو لنقله عبر خطوط الأنابيب. 

تُعد هذه الطريقة موثوقة، وتعمل بشكلٍ ناجح في عدة صناعات، بما في ذلك إنتاج الإسمنت.

في عملية الفصل بالتبريد، يتم أولاً ضغط الغازات الناتجة من إنتاج الإسمنت ثم تبريدها إلى درجات حرارة منخفضة للغاية.
عند درجة الحرارة والضغط هاتين، يتحول ثاني أكسيد الكربون (CO_‎2‎) إلى سائل، ما يُسهل فصله عن الغازات الأخرى.
ويُمكن تخزين ثاني أكسيد الكربون (CO_‎2‎) السائل بعدئذٍ أو استخدامه في أغراض أخرى.

تتسم هذه الطريقة بالكفاءة الشديدة وتعمل بشكل جيد بصفةٍ خاصة في صناعات مثل الإسمنت، حيث يكون تركيز ثاني أكسيد الكربون (CO_‎2‎) في الغاز مرتفعًا نسبيًا.

تم تطوير أنواع جديدة من المذيبات لاحتجاز ثاني أكسيد الكربون (CO_‎2‎) بكفاءة أكبر، وقد صُممت تلك المذيبات الجديدة خصوصًا للاستخدام في مصانع الإسمنت، ما يوفر قدرة امتصاص أفضل لثاني أكسيد الكربون (CO_‎2‎) وتحقيق كفاءة أعلى مقارنةً بالطرق القديمة. ويساعد استخدام تلك المذيبات المتقدمة في احتجاز المزيد من غاز ثاني أكسيد الكربون (CO_‎2‎) بموارد أقل.

تستخدم أنظمة الأغشية مواد رقيقة ومرنة تعمل مثل الفلاتر، ما يسمح بمرور ثاني أكسيد الكربون (CO_‎2‎) خلالها مع منع الغازات الأخرى. تُعد هذه الطريقة بسيطة وفعّالة في الوقت ذاته لاحتجاز ثاني أكسيد الكربون (CO_‎2‎). تتميز تلك الأنظمة بأنها مُوفِّرة للطاقة، كما أنها تشغل مساحة أقل، ويمكن إضافتها بسهولة إلى مصانع الإسمنت الموجودة بالفعل.
 

تحرز بعض الشركات تقدمًا ملحوظًا في تقنية الأغشية، فتنشئ أنظمة متينة وفائقة الفعالية في احتجاز ثاني أكسيد الكربون (CO_‎2‎).

الخاتمة

تقدم تقنيات احتجاز الكربون خيارات عملية للحد من الانبعاثات الناجمة عن إنتاج الإسمنت، والتي تُعد أحد العوامل الرئيسية المساهمة في مستويات انبعاثات ثاني أكسيد الكربون (CO_‎2‎) العالمية. على الرغم من أن حلولاً مثل التنقية بالأمينات والفصل بالتبريد والمذيبات الجديدة وأنظمة الأغشية تُبشر بالخير، فإنها ليست بالحل السهل لهذه المشكلة الكبيرة. كما توجد تحديات كبيرة قائمة، مثل التكاليف الباهظة، ومتطلبات الطاقة، والحاجة إلى النشر على نطاق واسع. ويتعين على الشركات المُصنِّعة للإسمنت تقييم تلك التقنيات وتطبيقها بعناية كجزء من جهد أوسع للحد من تأثيرها البيئي، مع الاعتراف بأن التقدم سيكون تزايديًا ويتطلب استثمارًا وابتكارًا مستدامين.