جذب کربن هوا با استفاده از انرژی زمین گرمایی/ ذخیره سازی کربن در اعماق زمین امکان دارد؟

محققان روش نوینی برای جذب دی اکسید کربن (CO 2) به طور مستقیم از جو ابداع کرده اند.  

به گزارش خبرگزاری علم و فناوری سوشال لند به نقل ازاوهایو استیت نیوز، روش پژوهشگران دانشگاه دولتی اوهایو با استفاده از انرژی زمین گرمایی پاک و تقریبا ارزان، می تواند جایگزین مناسبی برای فناوری های رایج جذب کربن محسوب شود.

این فناوری نوین هم افزایی بین فناوری های جذب مستقیم دی اکسید کربن هوا (DACC) و انرژی های تجدیدپذیر از زیر سطح زمین را برجسته می کند. این رویکرد که «جذب مستقیم CO2 هوا با استفاده و ذخیره سازی دی اکسید کربن» (DACCUS) نام دارد، کاهش قابل توجهی در سطح CO2 اتمسفر، یکی از عوامل اصلی گرم شدن کره زمین را نوید می دهد.

تغییرات اقلیم ناشی از افزایش سطح CO2 در جو زمین است که عمدتا به دلیل فعالیت های انسانی مانند سوزاندن سوخت های فسیلی برای تولید گرما، برق و حمل و نقل ایجاد می شود.

تولید و انباشت گاز های گلخانه ای دانشمندان و محققان جهانی را بر آن داشته تا روش های موثر جذب و ذخیره کربن را بررسی کنند. با این حال، روش های موجود اغلب پرهزینه هستند و نیاز های انرژی بالایی دارند و به طور بالقوه گاز های گلخانه ای بیشتری را منتشر می کنند.

DACCUS از انرژی زمین گرمایی که یک منبع پاک و بی پایان است برای مقابله با چندین مشکل ناشی از افزایش سطح CO2 استفاده می کند. در این روش دو فناوری ترکیب می شود: جذب مستقیم CO2 از هوا و استفاده از گرمای زمین گرمایی، به سیستم اجازه می دهد انرژی پاک و ثابت تولید کند و در عین حال آسیب ناشی از انتشار CO2 را کاهش دهد.

DACCUS دی اکسید کربن را از هوا می گیرد و به طور ایمن آن را در اعماق زمین در سازند های سنگی خاص ذخیره می کند، انتشار گاز های گلخانه ای را کاهش می دهد و به طور فعال CO2 را از جو حذف و در نتیجه به مبارزه با تغییرات آب و هوایی کمک می کند.
DACCUS همچنین از CO2 جذب شده برای افزایش کارایی استخراج انرژی زمین گرمایی استفاده می کند. با گردش CO2 در زیر زمین، این سیستم، گرمای زمین را به سطح نزدیک می کند. این رویکرد هوشمندانه عملکرد نیروگاه های زمین گرمایی را بدون نیاز به سوخت های فسیلی اضافی بهبود می بخشد و آنها را تمیزتر و کارآمدتر می کند.

مجریان این طرح می گویند: ساحل خلیج مکزیک، زمین شناسی مناسبی برای ذخیره ایمن دی اکسید کربن در زیر زمین و همچنین شار گرمایی مناسبی دارد که انرژی زمین گرمایی آن می تواند برای استفاده کافی باشد. 

این مطالعه آینده ای را پیش بینی می کند که تا سال 2050، 25 سامانه DACCUS می توانند در یک سازند زمین شناسی در این سواحل عملیاتی شوند و پتانسیل پذیرش گسترده این فناوری انقلابی را به نمایش بگذارند.

با این حال، اجرای این سیستم چالش های خود را دارد. سیستم استخراج حرارت زمین گرمایی نیاز به یک دوره اولیه پنج ساله ذخیره کربن از منابع نقطه ای، مانند کارخانه هایی که دی اکسید کربن منتشر می کنند، دارد. پس از آماده سازی، تاسیسات DACCUS می تواند شروع به استخراج CO2 از هوا کند. با فرض اجرای موفقیت آمیز تا سال 2025، محققان تخمین می زنند که این روش می تواند تا سال 2030 به طور فعال کربن را حذف کند.

فناوری DACCUS به طور همزمان دو مزیت کاهش CO2 جو و تولید انرژی تجدید پذیر را ارایه می دهد.

این مطالعه دو سیستم پیکربندی بالقوه را برای DACCUS ارایه می کند: نخست تمرکز بر استخراج گرما و دوم تولید گرما و برق. هر دو پیکربندی از انرژی زمین گرمایی و ذخیره دی اکسید کربن زمین شناسی برای ایجاد یک سیستم جذب کربن سازگار با محیط زیست و خودپایدار استفاده می کنند.

توسعه DACCUS نشان دهنده پیشرفت قابل توجهی در فناوری های جذب و ذخیره سازی کربن (CCS) است که نشان می دهد چگونه تحقیقات بین رشته ای و یکپارچه سازی منابع انرژی تجدیدپذیر می تواند به ارایه راه حل های پایدار برای یکی از جدی ترین مسایل زمان ما منجر شود.

نتایج این تحقیقات درنشریه Environmental Research Letters منتشر شده است.