ابتكار علمي من "كاوست" لتحويل غازات الاحتباس الحراري إلى منتجات ذات قيمة اقتصادية

كشف باحثون من جامعة الملك عبدالله للعلوم والتقنية "كاوست"، عن نظام ثوري يُمكن أن يغير الطريقة التي ننظر بها إلى انبعاثات الكربون، ونُشر بحثهم في المجلة العلمية Nature Catalysis، وعرض الفريق نظامًا يحوّل ثاني أكسيد الكربون المحتجز إلى إيثيلين صناعي، وهو مادة أساسية تدخل في صناعة البلاستيك والمنسوجات ومواد البناء، وتظهر هذه النتائج مسارًا مباشرًا لتحويل انبعاثات غازات الاحتباس الحراري إلى منتجات كيميائية عالية القيمة.

وأفاد الباحث الرئيس في هذه الدراسة الأستاذ المساعد في الهندسة الميكانيكية من قسم العلوم والهندسة الفيزيائية في "كاوست" البروفيسور شو لو، أن الكفاءات الرئيسة في النظام تتيح تحويل عملية احتجاز الكربون -التي تُعد مكلفة عادة-، إلى فرصة اقتصادية مربحة، مشيرًا إلى أنه صُمّم النظام واختبر في ظروف صناعية واقعية باستخدام ثاني أكسيد الكربون المضغوط، وأظهرت النتائج أن الكربون المحتجز يمكن تحويله إلى منتج ذي قيمة اقتصادية حقيقية، وأن هناك طرقًا عديدة لمعالجة ثاني أكسيد الكربون، غير أن إنتاج الإيثيلين -الذي يتجاوز حجم سوقه العالمي 200 مليار دولار سنويًا- يجعل من التحليل الكهربائي خيارًا واعدًا على نحو خاص، ويمكن تشغيله بالكهرباء المتجددة، ويعمل في ظروف أبسط مقارنة بالطرق الأخرى.

وقاد البروفيسور شو لو، فريقًا بحثيًا صمم محللًا كهربائيًا عالي الضغط لتحويل الأكسجين والماء إلى إيثيلين، الذي أكد أن إنجاز "كاوست" هو الأول الذي يبرهن أن استخدام ضغوط صناعية لثاني أكسيد الكربون يحسّن إلى حد بعيد من أداء عملية التحليل الكهربائي واستقرارها.

وأظهرت التحليلات الاقتصادية، أنه بإمكان عملية كاوست إنتاج الإيثيلين بكلفة تبلغ 1,240 دولارًا للطن الواحد، أي ما يقارب سعر السوق الحالي، غير أن الفرق الجوهري يكمن في أن النظام الجديد لا يعتمد على طرق الإنتاج التقليدية كثيفة الطاقة والكربون، بل يستخدم ثاني أكسيد الكربون، ويمكن تشغيله بالطاقة المتجددة، ومع تحسين النظام يمكن أن تنخفض التكاليف أكثر، مما يحول احتجاز الكربون من عبء مالي إلى فرصة ربحية، ودعم طموح المملكة في بناء اقتصاد دائري للكربون بحلول عام 2060، وأسهم البروفيسور ويليام روبرتس أستاذ الهندسة الميكانيكية في "كاوست" في هذا البحث.