درخت‌های رباتیکی که با تغییر اقلیم مقابله می کند

به رغم روش‌های متنوع، تمام این تکنیک‌ها به دنبال هدف مشابهی هستند: کربن دی اکسید را از جو خارج کنند و آن را به شکل دیگری جذب کنند تا اثرات گرم شدن کره زمین را از بین ببرند.

انرژی زیستی با جذب و ذخیره کربن(BECCS)، مورد تحقیق‌ترین روش تا به امروز است. گیاهان با رشد خود، کربن را از جو جذب می‌کنند. با این حال، هنگامی که این زیست‌توده در نیروگاه‌ها برای تولید برق سوزانده می‌شود، این کربن دوباره به جو بازمی‌گردد که اثر صفر خالص نامیده می‌شود.

روش "BECCS" تلاش می‌کند که این کربن را هنگامی که زیست‌توده در حال سوختن و آزاد کربن کربن است، گرفته و آن را در عمق زمین دفن می‌کند.

این روش در حال حاضر در مقیاس صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرد و در سه مرکز به صورت آزمایشی انجام می‌شود.

روش "تسخیر مستقیم از هوا" که توسط درخت‌های رباتیک موسوم به "DAC" انجام می‌گیرد، یکی دیگر از چندین روش جمع‌آوری و جداسازی کربن از اتمسفر است. برخلاف سیستم‌های جذب گاز فعلی که می‌تواند به طور موثر کربن دی اکسید را به طور مستقیم از یک دودکش کارخانه‌ای جمع آوری کند، روش DAC می‌تواند کربن را به اشکال متنوع جذب کند.

 با توجه به اینکه تقریبا نیمی از انتشار CO2 سالانه از وسایل نقلیه است، DAC می‌تواند تاثیر زیادی بر تغییرات آب و هوایی داشته باشد.

DACها معمولا به وسیله فشار هوا، یک ماده شیمیایی جاذب را با کربن دی اکسید مخلوط می‌کنند که اجازه می‌دهد تا مولکول‌های دیگر بدون هیچ محدودیتی عبور کنند. به عنوان مثال، یکی از اولین گزینه‌ها، محلول کلسیم هیدروکسید بود که با قدرت به CO2 متصل می‌شد و کلسیم کربنات می‌ساخت.

سپس کربن دی اکسید جذب شده از ماده جاذب جدا و تصفیه می‌شود و برای استفاده در کاربردهای صنعتی، سفت می‌شود. البته گفتن این آسان است، چرا که در روش کلسیم کربنات، مواد باید از محلول جدا شوند، خشک شوند و سپس در دمای 700 درجه سانتیگراد کربنیزه شوند.

با این وجود پاشنه آشیل DACها هزینه آنها است. یک مطالعه از دانشگاه‌های ملی در سال 2015 هزینه‌های این روش را حدود 400 تا 1000 دلار برای هر تن از CO2 استخراج شده در آن زمان برآورد کرده بود.

این در حالی است که کشورهای متعهد به توافق اقلیمی پاریس ملزم هستند تا سال 2050 سالیانه 5 میلیارد تن کربن از جو جمع‌آوری کنند و انجام این کار با استفاده از روش DAC از لحاظ اقتصادی به صرفه نخواهد بود.

پروفسور کریس فیلد، رئیس پیشین هیئت بین دولتی تغییرات آب و هوایی(IPCC) و دکتر کاترین ماخ، مدیر مرکز محیط زیست استنفورد در یک مقاله علمی که در سال 2017 منتشر شد نوشتند: جذب مستقیم کربن از هوا اگر فناوری تکامل یابد و هزینه‌ها به شدت کاهش یابد، می‌تواند به یک صنعت مهم تبدیل شود. جذب مستقیم کربن از هوا در حال حاضر ممکن است به فضای بسیار کمی نیاز داشته باشد، اما هزینه بسیار بالایی دارد و مقدار زیادی از تولید انرژی جهان را مصرف می‌کند.

البته این مشکلات، کارآفرینان را متوقف نمی‌کند. به گفته مجله Joule، تلاش‌هایی که طی چند سال گذشته انجام شده، هزینه‌های DAC را به 94 تا 232 دلار برای هر تن کاهش داده است.

در میان پیشگامان، یک شرکت سوئیسی موسوم به Cliteworks است که اخیرا از دانشگاه ETH Zurich جدا شده است و به تازگی یک سیستم کوچک DAC را در شهر کوهستانی "هینویل"(Hinwil) سوئیس راه‌اندازی کرده است.

این سیستم در بالای کوره زباله‌های صنعتی شهر نصب شده است که گرمای لازم را برای انجام فرایند جداسازی مولکولی و نیروی لازم برای چرخاندن پروانه‌های عظیم دستگاه فراهم می‌کند.

یک شرکت میوه و سبزیجات نزدیک به 225 دلار در ازای هر تن از CO2 خالص برای گلخانه‌های خود پرداخت می‌کند.

این شرکت اطمینان دارد که با افزایش تعداد سیستم‌ها، هزینه‌ها بیش از این کاهش می‌یابد و به دنبال کاهش مصرف انرژی نیز هست.

در حالی که Climeworks بر فشرده‌سازی CO2 برای فروش مجدد تمرکز کرده است، یک استارتاپ دیگر، رویکرد مخالف آن را به کار گرفته است.

پیتر فیکوفسکی یکی از موسسان و مدیرعامل HCA گفت: "اتحادیه محیط زیست سالم"(HCA) یک نمونه اولیه از DAC را در اجلاس عملیات جهانی آب و هوا معرفی کرد و بر خلاف سیستم مبتنی بر گرمای شرکت Climeworks، سیستم HCA با استفاده از یک جاذب مبتنی بر رزین استفاده می‌کند که CO2 موجود در هوا را جذب می‌کند و آن را در هنگام غوطه ور شدن زیر آب آزاد می‌کند.

وی توضیح داد که این نمونه اولیه، 2 متر طول دارد و باید روزانه بین 1 تا 4.5 کیلوگرم کربن دی اکسید جذب کند و انتظار می‌رود هنگامی که سیستم به مقیاس صنعتی توسعه یابد، با نرخ حدود 30 دلار برای هر تن CO2 کار کند.

HCA کربن دی اکسید تصفیه شده خود را به شرکت Blue Planet Ltd که یک شرکت ساختمانی است، برای استفاده در موادی مانند بتن به فروش می‌رساند.شرکت‌ها امیدوارند که این فناوری منجر به گشایش یک بازار برای جذب و عرضه 20 میلیارد تن کربن دی اکسید کربن در سال و یک ابزار قابل اعتماد برای جدا کردن گاز گلخانه‌ای در خانه‌ها و دفاتر آینده شود.