آیا می توانیم با تبدیل دی اکسید کربن به سنگ با تغییرات آب و هوایی مبارزه کنیم؟
لین پیپِلز / برگردان گلبرگ برزیندر حالی که دی اکسید کربن به گرمای اتمسفر و میزان خسارات آب و هوایی میافزاید، دانشمندان مذبوحانه به دنبال راه حلی برای این معضل هستند. برخی از آنها در پی راههایی برای محدود کردن گازهای گلخانهای که ما از دودکش و اگزوز و امثالهم به هوا میفرستیم هستند؛ برخی دیگر که تلاشهایشان کاملا تحت نظر است، قصد دارند لایه گازی که اطراف کره زمین را پوشانده نازک کنند.
به نظر میرسد گروهی از پژوهشگران در کانادا با این رویکرد اخیر به یک فکر جدیدِ در عین حال قدیمی رسیده باشند: مهار و تسریع نیروی جذب کربن در سنگها.
راجر اِینز، دانشمند ارشد در برنامه انرژی آزمایشگاه ملی لارنس لیورمور که در این پژوهش نبوده است، میگوید: «باید بفهمیم چگونه دی اکسید کربن را از اتمسفر خارج کنیم، چون تا همین حالا هم زیاده از حد به آن وارد کردهایم. همه چیز را باید برقی کنیم. همه چیز را قابل جایگزینی کنیم. باید این کار را بکنیم، اما فقط این کار کافی نیست.»
اقیانوس و خاک و درخت تنها ابزار طبیعت برای جذب و نگهداری دی اکسید کربن نیستند. مواد کانی نیز گاز را به خود میکشند. تنها یک کیلومتر مکعب سنگ مملو از مگنزیت و دیگر مواد کانی کربندار - تقریبا به اندازه یک کوه متوسط - میتواند یک میلیارد تن دی اکسید کربن را در خود نگه دارد.
ولی این فرآیندی بسیار طولانی و بسیار کندتر از میزان دی اکسید کربنی است که جهان در اتمسفر منتشر میکند، یعنی چیزی حدود ۴۰ میلیارد تن در سال.
حال، گروه کانادایی دستورالعملی برای سرعت بخشیدن به تشکیل مگنزیت، یا کربنات منیزیم، تهیه کردهاند که از صدها یا هزاران سال در طبیعت به ۷۲ روز در آزمایشگاه کاهش یافته است. ماده اصلی آن ذرات بسیار ریز پلی استایرن - اساسا دانههای لاتکس - با روکش مولکولهای دارای بار که ساختن یونهای منیزیم با یونهای کربنات مگنزیت را میسر میکند.
در مقایسه با دیگر مواد کانی کربندار معمول در نزدیکی سطح زمین، مگنزیت بخصوص تمایلی به شکل گرفتن ندارد، و در نتیجه ماده مناسبی است برای این فعل و انفعال شیمیایی. وقتی شکل بگیرد، مادهای بسیار مستحکم میشود و یک تن از آن به راحتی نیم تن دی اکسید کربن را در خود نگه میدارد.
ایان پاور، زمین شناس- شیمیست زیست محیطی در دانشگاه ترنت کانادا که تحقیقات گروهش را ۱۴ اوت در همایش انجمن زمین شناسی- شیمی گلداشمیت در بوستون ارائه داد میگوید: «این روش برای انبار کردن دی اکسید کربن برای مدت طولانی بسیار عالی است.»
بر اساس الگوهای آب و هوایی موجود گمان میرود تا سال ۲۰۵۰، جهان نیازمند زدودن سالانه ۱۰ میلیارد تن دی اکسید کربن یا به قولی، ۲۰ برابر وزن همه انسانهای روی زمین، از اتمسفر خواهد بود و به همین دلیل دانشمندان روی شمار بسیار زیادی راهبردهای قرنطینه کردن کربن کار میکنند.
گروهی در دانشگاه کالیفرینا برکلی، برای مثال، قصد احیای جنگلها و از نو خاک کردن کربن را دارند. مهندسانی در دانشگاه هاروارد دستگاههایی را آزمایش میکنند که گازهای گلخانهای را مستقیما از هوا میمکد. اینز اشاره میکند که هر راهبرد محاسنی دارد، اما هزینه همه این راهبردها بالاست. او میگوید: «ولی اگر بتوانید فرآیندی که در حال به وقوع است را بگیرید و تشویقش کنید تا با سرعت بیشتر به وقوع بپیوندد، ممکن است از عهده هزینهاش برآیید.» و علاوه بر این، در آزمایشگاه دانههای لاتکس باعث ایجاد مگنزیت در دمای اتاق شدند و بدون تغییر باقی ماندند و آماده استفاده دوباره بودند. (میدانیم که دمای بالا تولید مگنزیت را سرعت میبخشد، اما گرمای اضافه به معنی هزینه و نیروی بیشتر است، که احتمالا با نتیجه معکوس میتواند سبب انتشار دی اکسید کربن بیشتر شود.)
اینز میگوید: «چنین فرصتی ارزش تحقیق در این باره را دارد. و کاملا عملی است. سوال این است که تا چه اندازه میتواند مثبت و تا چه اندازه سریعتر باشد.»
گرِگ رائو، پژوهشگری در انستیتوی علوم دریایی در دانشگاه کالیفرنیا سانتاکروز نسبت به تحقیقات مگنزیت محتاطانهتر سخن میگوید: «در حالی که به مرور نتایج پدید میآیند، چندان مشخص نیست که چطور این امر بتواند پیشرفتی در انبار کربن باشد.» او معتقد است که تا زمانی که جزئیات بیشتر در زمینه چگونگی به کارگیری این تکنیک خارج از آزمایشگاه به دست نیامده نمیتوان دربارهاش داوری کرد.
بنا به نظر پاور و اینز، احتمالاتی که وجود دارد شامل استفاده از دانهها برای افزایش سرعت و کاهش هزینه تولید مگنزیت در یک رآکتور صنعتی است. دانهها ممکن است تشکیل مواد کانی کربندار را سرعت دهند، بخصوص اگر با فناوریهای جدید، مانند روش انژکسیونی در پروژه کاربفیکس در ایسلند، تلفیق شوند. در حالی که هنوز در حال حاضر این روش نظری است، پاور و اینز میگویند احتمال اینکه سنگ به دست آمده به مصرف برسد، چه بسا در ساخت خانه یا جادهها، میتواند به عملی بودن این راهبرد واقعیت بخشد.
پاور میگوید: «چالش بزرگ، انجام این کار به نحو اقتصادی است و داشتن اراده جدی. او بخصوص بر اهمیت قیمتگذاری روی کربن به منظور برانگیختن نوآوری و تحقق گسترده طرح جذب و انبار کربن تأکید دارد. «من اعتقاد راسخ دارم که ما نیازمند راه حل های بیشمار هستیم تا بتوانیم بر مشکل تغییرات آب و هوایی فائق آییم. فکر نمیکنم یک راهحل آنی برایش وجود داشته باشد.»
و اینز افزود: «این جریان مثل یک جنگ بزرگ است. خسارات سنگینی به بار خواهد آمد. ولی عاقبت برنده خواهیم شد.»