ماذا يمكننا أن نصنع من غاز ثاني أكسيد الكربون؟

يمكنكم الاستماع إلى العمل عبر الرابط:

طوَّر فريقٌ من جامعة كاليفورنيا في لوس انجلوس نظامًا يحوّل ثاني أكسيد الكربون الفاقد إلى كتل خرسانيَّة؛ إذ يشكِّل الأسمنت المكون الرئيس في الخرسانة، وذلك عن طريق تسخين الحجر الجيري بمواد أخرى، ويمكن أن تنتج التَّفاعلات الكيميائيَّة انبعاثات كبيرة من ثاني أكسيد الكربون.

وتضيف الأفران الحارقة والكثيفة المزيد من الطَّاقة (1)، الأمر الذي يجعل العالم ينتج قرابة 4 مليارات طن من الأسمنت كل عام، ونتيجةً لذلك تنتج الصناعة قرابة 8% من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون في العالم، وذلك وفقًا لمركز الأبحاث تشاتام هاوس (2).

وجاءت الفكرة من ملاحظة جدار هادريان المبني قبل 1900 عام في إنجلترا في عهد الحضارة الرومانيَّة؛ إذ بُني هذا الجدار من خلط أكسيد الكالسيوم مع الماء وتركه فترة معينة؛ ليمتص ثاني أكسيد الكربون من الهواء، فينتج من هذا التفاعل كربونات الكالسيوم أو الكلس، وتُعدُّ هذه العملية بطيئة جدًّا؛ إذ قد تستغرق سنوات أو حتى عقود من الزمن، لذلك استخدم العلماء البورتلانديت (معدن يتكون في أثناء معالجة الخرسانة، ويُعرف أيضًا باسم الأسمنت البورتلاندي، وهو معدن هيدروكسيد الكالسيوم Ca(OH)2 الشائع جدًّا، وعلى الرغم من أنَّ غالبية البورتلانديت تتشكل في أثناء معالجة الخرسانة، إلا أنَّها توجد في الطبيعة على شكل كتل بيضاء وناعمة، ويُمكن العثور عليها على شكل بلورات (3))؛ وذلك عبر خلطه مع الركام ومكونات أخرى، لإنشاء عنصر البناء الأساسي ثمَّ ينقل المركب إلى مفاعل توليد الطَّاقة، ليلامس الدخان الخارج من مدخنة المفاعل، فينتج مكون صلب شبيه بالخرسانة (1).

وهذا ما توضحه الصورة أدناه.

وصف أحد القائمين على هذه الدِّراسة العملية بأنَّها تشبه إلى حدٍّ ما عملية صناعة الخبز، فكل ما يتطلبه الأمر العبث بالمكونات ودرجة حرارة المعالجة وتدفق غاز ثاني أكسيد الكربون؛ لنحصل في النهاية على خبز على طاولة الطعام من عجينة رطبة، وهنا يحدث الشيء نفسه بمكونات أخرى (1). 

ويستعد العلماء خلال شهر آذار (مارس) من عام 2020 لاختبار اختراعهم في منشأة اختبار وايومينغ (Wyoming Integrated Test Center) في الولايات المتحدة الأمريكيَّة، وذلك للوقوف على إنتاجيته ومدى نجاحه؛ إذ يأمل الفريق بأن يستخدم قرابة نصف طن من ثاني أكسيد الكربون لإنتاج عشرة أطنان من الخرسانة يوميًا (1).

وتحدَّث غوراف سانت Gaurav Sant قائد الفريق العلمي، وأستاذ الهندسة المدنيَّة والبيئيَّة، وهندسة المواد وعلومها في جامعة كاليفورنيا للهندسة (UCLA Samueli) عن الاختراع، قائلًا: "تتمثل رؤيتنا في جعل خرسانة ثاني أكسيد الكربون (CO2Concrete) نواةً لنظام بيئي أكثر استدامة وأكثر مسؤولية بيئيًا، ونعتقد بأنَّ لدينا منتج وعملية ثورية ليس فقط لخاصيته الرائعة باستخدام الكربون؛ بل لقدرته على تمكين شركات الطَّاقة والبناء من تقليل انبعاثات غاز ثاني أكسيد الكربون"، وتتمثل فوائد هذه التقنية في تقليل انبعاثات غاز ثاني أكسيد الكربون من مصانع الطَّاقة، وكذلك تقليل استخدام الأسمنت التقليدي الذي يُشكّل العنصر الرئيس في الخرسانة، والذي يؤدي إنتاجه إلى إطلاق قرابة 8% من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون حول العالم سنويًا كما أسلفنا في بداية المقال (4). 

هل ترى لهذه العملية مستقبلًا قريبًا؟ شاركنا رأيك في التعليقات.

المصادر:

1- Full Page Reload [Internet]. IEEE Spectrum: Technology, Engineering, and Science News. 2020 [cited 12 March 2020]. Available from

هنا

2- Making Concrete Change: Innovation in Low-carbon Cement and Concrete [Internet]. Chatham House. 2020 [cited 12 March 2020]. Available from:

هنا#

3- Portlandite – Virtual Museum of Molecules and Minerals [Internet]. Virtual-museum.soils.wisc.edu. 2020 [cited 12 March 2020]. Available from:

هنا

4- UCLA carbon capture team preparing for industrial demonstration | UCLA Samueli School Of Engineering [Internet]. Samueli.ucla.edu. 2020 [cited 12 March 2020]. Available from:

هنا