بر اساس تحقیقات جدید، انتشار گازهای گلخانه ای مضر از بخش صنعتی می تواند تا 85 درصد در سراسر جهان کاهش یابد،این بخش که شامل آهن و فولاد، مواد شیمیایی، سیمان و مواد غذایی و نوشیدنی است، حدود یک چهارم گازهای گلخانه ای جهانی (GHG) را منتشر می کند گازهای گرمایش سیاره که منجر به تغییرات آب و هوا و آب و هوای شدید می شود.
این مطالعه جدید که توسط دانشگاه لیدز به عنوان بخشی از مشارکت آن در مرکز تحقیقات انرژی بریتانیا (UKERC) انجام شد، نشان داد که کربن‌زدایی این بخش از نظر فنی با ترکیبی از فناوری‌های «بالا و نوپا» امکان‌پذیر است. آزمایش شده و همراه با فناوری آینده که هنوز برای استفاده در صنعت آماده نیست.
نویسنده اصلی این مطالعه، احمد گیلانی، پژوهشگر کربن زدایی صنعتی در دانشکده مهندسی شیمی و فرآیند لیدز، گفت: “کربن زدایی یک اولویت جهانی برای دولت ها، شرکت ها و جامعه به طور کلی است، زیرا نقش حیاتی در آن ایفا می کندبه علت کاهش گرمایش جهانی
«یافته‌های ما نشان‌دهنده یک گام بزرگ رو به جلو در کمک به طراحی استراتژی‌های کربن‌زدایی صنعتی است و این یک چشم‌انداز واقعاً دلگرم‌کننده در مورد سلامت آینده سیاره است.»
بریتانیا متعهد شده است که انتشار گازهای گلخانه ای خود را تا سال 2050 به صفر برساند، به این معنی که به همان اندازه گازهای مضر را از جو خارج می کند.
این تحقیق جدید که امروز در ژورنال Joule منتشر شد ، به بررسی راه‌هایی می‌پردازد که می‌توان به این امر برای صنعت دست یافت. این مطالعه نشان داد که فناوری‌های ایجاد شده «متوسط تا بالا» که شامل جذب و ذخیره کربن، یا تغییر سوخت به هیدروژن یا زیست توده است، می‌تواند به طور متوسط تقریباً 85 درصد از انتشار را در بیشتر بخش‌های صنعتی کاهش دهد.
همچنین نشان می‌دهد که فناوری‌های الکتریکی با فناوری پایین، مانند کراکر بخار الکتریکی که تجهیزات کلیدی برای تولید محصولات پتروشیمی هستند -می‌توانند از نظر تئوری بین 40 تا 100 درصد از انتشار مستقیم این بخش را کربن‌زدایی کنند. سایر فناوری‌های جدید برق‌سازی نیز می‌توانند به کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای ناشی از فرآیندهای پرانرژی مانند فولاد، سیمان و سرامیک کمک کنند، که در برخی موارد قبلاً امکان‌پذیر نبود.
برخی از نتایج این مطالعه قبلاً در مشاوره در مورد فعال کردن برق صنعتی توسط وزارت امنیت انرژی بریتانیا و Net Zero گنجانده شده است.
محصولات صنعتی مانند فولاد، مواد شیمیایی و سیمان به طور گسترده در اقتصاد جهانی استفاده می شود. تقاضا برای و تولید این مواد در دهه های اخیر به طور قابل توجهی افزایش یافته است که منجر به مصرف انرژی و انتشار گازهای گلخانه ای بالا شده است. با این حال، برای دستیابی به اهداف توافق نامه پاریس در مورد تغییرات آب و هوایی، انتشار گازهای گلخانه ای جهانی تقریباً باید حذف شود.
پیتر تیلور، یکی از نویسندگان این مطالعه و استاد سیستم های انرژی پایدار در دانشکده های زمین و محیط زیست و مهندسی شیمی و فرآیند در لیدز، گفت: کربن زدایی صنعتی در مقایسه با سایر بخش ها چالش برانگیز است اما اگر مبتنی بر شواهد باشد می توان به آن دست یافت. استراتژی‌ها به‌منظور ایجاد امکان توسعه فناوری‌های جدید، تشویق سرمایه‌گذاری در زیرساخت‌های مرتبط و کاهش سایر موانعی که اقدام شرکت‌ها را دشوار می‌کنند، طراحی شده‌اند.
وی افزود: برای بریتانیا، اگر صنعت را کربن زدایی نکنیم، به اهداف تغییر آب و هوا نخواهیم رسید و در نهایت صنعت به جای دیگری حرکت خواهد کرد، زیرا در دراز مدت، مردم به دنبال محصولاتی خواهند بود که در محیطی پاک و سبز ساخته شده باشند. اگر صنعت ما نتواند اینها را تولید کند، تبدیل به صنعت گذشته خواهد شد، نه صنعت آینده.”
دکتر گیلانی گفت که این مطالعه کربن زدایی این بخش را “از لحاظ فنی ممکن” توصیف می کند، زیرا اگرچه محققان فناوری های قابل اجرا را بررسی کرده اند، اما موانع دیگری مانند موانع مربوط به مسائل اجتماعی، اقتصادی یا زیرساختی را در نظر نگرفته اند.
وی افزود: “ما می خواستیم به صراحت در مورد این واقعیت صحبت کنیم که تمرکز ما روی جنبه فنی کربن زدایی صنعتی بود. البته موانع زیادی وجود دارد که باید بر آنها غلبه کنیم. به عنوان مثال، اگر فناوری های جذب و ذخیره کربن مورد نیاز باشد اما ابزاری برای انتقال CO2 مورد نیاز باشد. 2 هنوز ایجاد نشده اند، این فقدان زیرساخت روند کاهش انتشار گازهای گلخانه ای را به تاخیر می اندازد.
جذب بسیاری از فناوری‌های کربن‌زدایی صنعتی در حال حاضر تحت تأثیر هزینه‌های بالای سرمایه و عملیاتی است، حتی اگر چالش‌های فنی آنها قابل حل باشد. فناوری‌های برق‌رسانی معمولاً ۲ تا ۳ برابر هزینه‌های عملیاتی بالاتری در مقایسه با فناوری‌های مبتنی بر سوخت‌های فسیلی دارند که دلیل آن هزینه بالاتر برق در بسیاری از بازارها است.
این مطالعه با همکاری محققان دانشگاه باث و امپریال کالج لندن انجام شد و پتانسیل فنی برای انتشار و صرفه جویی در انرژی از مهم ترین فناوری های کاهش انتشار را ارزیابی کرد.
این تیم تحقیقات منتشر شده و سایر منابع داده را برای یافتن گزینه های کاهش قابل اجرا در همه بخش ها و سطح آمادگی فناوری آنها (TRL) بررسی کردند. آنها با محاسبه پتانسیل کاهش انتشار برای امیدبخش ترین فناوری ها در هر بخش و گرفتن میانگین به رقم 85٪ رسیدند. بخش های مورد تجزیه و تحلیل آهن و فولاد بودند. مواد شیمیایی؛ سیمان و آهک؛ غذا و نوشیدنی؛ خمیر و کاغذ؛ شیشه؛ آلومینیوم، پالایش و سرامیک.
پروفسور راب گراس، مدیر UKERC، گفت: “کربن زدایی صنعتی یک اولویت تحقیقاتی مهم برای UKERC است، زیرا یافتن مناسب ترین راه حل ها نیازمند یک رویکرد سیستمی کامل است. بسیاری از امیدوارکننده ترین گزینه های کاهش صنعتی متکی به دسترسی به زیرساخت های پشتیبانی هستند، خواه هیدروژن باشد. و خطوط لوله CO 2 یا اتصالات برق ارتقا یافته است.”
Materials provided by University of Leeds. Note: Content may be edited for style and length.
