السعودية.. تجربة ناجحة لتحويل الكربون إلى صخور بحل مبتكر
نجح باحثون بجامعة الملك عبد الله للعلوم والتقنية في السعودية (كاوست) في تحويل ثاني أكسيد الكربون (CO₂) إلى صخور مستقرة تُحتجز تحت الأرض بشكل دائم، باستخدام نظام حلقة مغلقة، يعيد تدوير المياه الموجودة في أعماق باطن الأرض، ما يزيل أحد أبرز العوائق أمام تطبيق هذا النهج في البيئات الجافة.
أُجريت التجربة الميدانية في منطقة جازان غرب السعودية، حيث حقن الباحثون ثاني أكسيد الكربون في أعماق كبيرة داخل صخور بركانية.
ويعتمد هذا النهج على نظام يعيد تدوير المياه من باطن الأرض بدلاً من الاعتماد على المياه العذبة الشحيحة؛ ومع مرور ثاني أكسيد الكربون عبر التكوينات الصخرية، يتفاعل مع المعادن المحيطة به، ليتحول تدريجياً إلى صخر مستقر، ما يضمن احتجازاً دائماً للكربون.
عملية تمعدن الكربون
عملية تمعدن الكربون (الكربنة المعدنية) مفهوم معروف، غير أنها حتى الآن كانت تعتمد بشكل كبير على توفر كميات كبيرة من المياه والصخور البركانية عالية التفاعل، وأفادت تقديرات سابقة بأن هذه العملية قد تتطلب كميات من المياه تصل إلى ما بين 20 و50 ضعف كمية ثاني أكسيد الكربون المُحتجز، ما يحد من إمكانية تطبيقها خارج نطاقات جيولوجية محددة، لكن التجربة السعودية أظهرت إمكانية تجاوز هذه القيود.
قاد الدراسة علماء من "كاوست" في تجربة ميدانية بالتعاون مع شركة "أرامكو" السعودية، التي تولّت تشغيل الموقع ودعمت عمليات الحقن والمراقبة، واستندت إلى خبرات دولية متقدمة في مجال تمعدن الكربون، من بينها خبرات جامعة آيسلندا..
وشملت التجربة حقن 131 طناً من ثاني أكسيد الكربون في أعماق الأرض، وأظهرت عمليات المراقبة أن نحو 70% منه تحوّل إلى معادن صلبة خلال 10 أشهر فقط.
وأُجريت التجربة في تكوينات بازلتية يُقدَّر عمرها بين 21 و30 مليون سنة، وهي أقدم بكثير من التكوينات التي استُخدمت في التجارب السابقة، ما يعزز المؤشرات على أن ظروف احتجاز الكربون الملائمة قد تكون أكثر انتشاراً مما كان يُعتقد سابقاً.
وقال أستاذ موارد الطاقة وهندسة البترول في "كاوست"، حسين حطيط: "لطالما اعتُبر تمعدن الكربون من أكثر الطرق أماناً لاحتجاز ثاني أكسيد الكربون، إلا أن تطبيقه العملي ظل محدودًا بسبب ارتفاع الطلب على الموارد المائية.
وتُظهر نتائج الدراسة إمكانية تطبيق هذا النهج في البيئات الشحيحة بالمياه من خلال الاستفادة من خصائص الأنظمة الجوفية، بدلًا من الاعتماد على الموارد السطحية."
وحلل الباحثون العمليات الجوفية لتحديد كيفية تحوّل ثاني أكسيد الكربون إلى معادن صلبة تحت الأرض.
تتواجد تكوينات البازلت في مناطق متعددة حول العالم، بما في ذلك أجزاء من الشرق الأوسط وإفريقيا وآسيا، وتُسهم القدرة على تمعدن ثاني أكسيد الكربون في تكوينات أقدم باستخدام المياه المُعاد تدويرها من باطن الأرض في توسيع نطاق تطبيق هذا النهج، لا سيما في المناطق الصناعية التي تتركّز فيها الانبعاثات وتكون فيها موارد المياه محدودة.
وعلى النقيض من تقنيات تخزين الكربون التقليدية التي تحتفظ بثاني أكسيد الكربون في صورة مضغوطة تحت الأرض، يعمل التمعدن على تثبيته داخل صخور صلبة.
وتمهّد هذه الدراسة لإمكانات جديدة من خلال إثبات إمكانية تحقيق ذلك باستخدام المياه المُعاد تدويرها من باطن الأرض، ما يدعم تطبيق حلول التخزين الدائم للكربون في المناطق التي تعاني من محدودية الموارد المائية وارتفاع الانبعاثات الصناعية.
