چرا چین و اروپا باید برای “فسیل زدایی” کربن جهان همکاری کنند؟

ماه گذشته برخی از گام‌های نوپایی که تعدادی از کشورهای اروپایی در جهت فسیل‌زدایی برمی‌دارند را شرح دادیم – یعنی یافتن منابع پایدار کربن.طبیعت 649267; 2026). در سناریوهای انتشار خالص صفر، ترکیبات کربنی برای تولید محصولات مصرفی روزمره، از جمله شوینده ها، داروها و پلاستیک ها همچنان مورد نیاز خواهند بود. با این حال، آنها نمی توانند از منابع فسیلی مانند زغال سنگ، گاز طبیعی و نفت ادامه دهند.

دنیای شیمیایی ما را فسیل کنیم

شرکت ها می توانند مولکول های مبتنی بر کربن را بدون استفاده از هیدروکربن های فسیلی با واکنش دی اکسید کربن با هیدروژن بسازند. CO₂ را می توان از تولید انرژی مبتنی بر سوخت فسیلی موجود یا مستقیماً از هوا گرفت و اتم های هیدروژن را می توان از مولکول های آب استخراج کرد و با استفاده از یک منبع انرژی تجدید پذیر آنها را از اتم های اکسیژن جدا کرد. با این حال، دستیابی به این واکنش های شیمیایی دشوار است زیرا هم آب و هم CO₂ مولکول های بسیار پایدار هستند. این یکی از دلایل افزایش غلظت CO است₂ در جو چنین مشکلی وجود دارد.

بسیاری از کشورهای اروپایی برنامه‌های تحقیقاتی فعال در زمینه فسیل‌زدایی دارند، اما گسترش این فناوری اولویت بالایی برای دولت‌های آنها نیست. در مقابل، چین با پروژه های مشابه در حال پیشرفت است. اگرچه فرصت های همکاری همچنان رو به کاهش است (ر طبیعت https://doi.org/qrx4; 2026)، فسیل‌زدایی منطقه‌ای نیست که اروپا و چین باید در آن رقابت کنند. هم اتحادیه اروپا و هم چین متعهد به کاهش انتشار گازهای گلخانه ای، البته در بازه های زمانی متفاوت هستند. فسیل‌سازی کلید این جاه‌طلبی‌ها است.

برایم آفتاب بیاور

محققان چینی از اصطلاحات مختلفی برای برنامه های فسیل زدایی خود استفاده می کنند. برای مثال، «علم کربن سبز» به معنای فناوری‌های مبتنی بر کربن پایدار است (Z. Xie و غیره Natl Sci. کشیش 10nwad225; 2023). اصطلاح دیگر «نور خورشید مایع» به تولید مواد شیمیایی کربنی مانند متانول با استفاده از انرژی خورشیدی اشاره دارد. متانول یک ماده اولیه اولیه برای الفین ها، دسته ای از مواد پتروشیمی (مانند اتیلن و پروپیلن) است که به عنوان سوخت برای کاربردهایی که کربن زدایی آنها دشوار است، استفاده می شود و همچنین می تواند در تولید پلاستیک، لاستیک و چسب استفاده شود.

در سپتامبر امسال، پروژه Liquid Sunshine شرکت چینی زغال سنگ اوردوس انرژی، واقع در مغولستان داخلی، تولید متانول را آغاز خواهد کرد. این یکی از بزرگترین پروژه های این چنینی در جهان است و هدف آن تولید حدود 100000 تن متانول در سال است. تخمینی صرفه جویی در CO₂ انتشار گازهای گلخانه ای حدود 500000 تن در سال خواهد بود – مسلما تنها کسری از 12.6 میلیارد تنی که چین در سال 2024 متعهد شده است.

چین بزرگترین بازار کربن جهان را راه اندازی می کند: اما آیا به اندازه کافی جاه طلبانه است؟

با این حال، پروژه Liquid Sunshine بزرگترین چنین پروژه ای در سطح جهان نخواهد بود – این پروژه با ابتکار چینی دیگری که در جیانگ سو مستقر است در رتبه دوم قرار خواهد گرفت. آنها نزدیک به بزرگترین مرکز واقع در آنیانگ، همچنین در چین هستند. این 110000 تن متانول از CO تولید می کند₂ در سال

فن آوری هایی که در حال حاضر معرفی می شوند بر اساس پیشرفت های شیمی شناخته شده هستند. علم پایه پروژه Liquid Sunshine از موسسه فیزیک شیمی دالیان در چین سرچشمه می گیرد. این بر دو فرآیند شیمیایی تثبیت شده متمرکز است – الکترولیز آب و هیدروژناسیون CO₂ (جی وانگ و غیره. Adv. 3e1701290; 2017). استفاده هوشمندانه از کاتالیزورها میزان انرژی مورد نیاز در هر مرحله از فرآیند را کاهش می دهد و هزینه های تولید را به متانول تولید شده از نفت، گاز طبیعی یا زغال سنگ نزدیک می کند. پروژه های Anyang و Jiangsu در رویکردهای شیمیایی خود کمی با Liquid Sunshine متفاوت هستند و از کاتالیزورهایی با ریشه هایی استفاده می کنند که به تحقیقات ایالات متحده در دهه 1980 باز می گردد. اینها با هم، شاید پیشرفته ترین پروژه های فسیل زدایی در جهان باشند.

نکته مهم، چین نیز به مقیاس دست یافته است. دولت توسعه را از طریق مقررات وادار کرد و اساساً بخش‌های صنعتی کلیدی را موظف کرد تا فسیل‌زدایی را تا سال 2027 آغاز کنند. شرکت‌ها با درگیر کردن تیم‌های بین‌رشته‌ای بزرگ، از جمله شیمیدان‌های پژوهشی که کاتالیزورهای نوآورانه را توسعه می‌دهند و مهندسانی که فرآیندها را افزایش می‌دهند، به این امر دست یافتند. تحلیلگران، سیاست‌گذاران و کارآفرینان در کمک به محدود کردن آسیب‌های زیست‌محیطی و انتقال فناوری‌ها در سراسر «دره مرگ» مشارکت داشته‌اند – شکافی که اغلب بین مرحله اثبات مفهوم یک فناوری و اجرای آن در مقیاس وجود دارد.

اروپا هم عقب نیست. ماه مه گذشته، CO در مقیاس تجاری₂یک کارخانه فرآوری متانول در کاسو، در جنوب دانمارک با ظرفیت تولید سالانه 42000 تن افتتاح شد. دیگران در دست ساخت هستند. برای دولت‌های اروپایی، چالش ادامه اولویت‌بندی تولید انرژی سبز در زمانی که پول کم است. برخی اکنون این مفهوم را غیرضروری می‌دانند، به‌ویژه در مواجهه با فشار دولت ایالات متحده، که هم با تحقیقات آب و هوا و هم با انرژی‌های تجدیدپذیر مخالف است. به تعویق انداختن انتقال به انرژی های تجدیدپذیر تنها کاری را که باید انجام شود به تأخیر می اندازد و ممکن است آن را حتی گران تر کند.

دیدگاه ایالات متحده برای بستن چرخه کربن برای فسیل زدایی بخش هایی از اقتصاد ما که به سختی برق رسانی می شوند

زغال سنگ نیز در برنامه چین برای دور شدن از نفت نقش دارد – اما یک پیچ و تاب وجود دارد. نه چندان دور از کارخانه Liquid Sunshine یک تاسیسات جدید به ارزش 48 میلیارد یوان (6.9 میلیارد دلار) وجود دارد که می تواند زغال سنگ را ابتدا به متانول و سپس به الفین تبدیل کند. کارخانه Liquid Sunshine مجاور می تواند به طور بالقوه تمام CO را تبدیل کند₂ از این کارخانه زغال سنگ به الفین ها و متانول ساطع می شود و در نهایت الفین های بیشتری تولید می کند.

چین و اروپا نیاز به فسیل زدایی را تشخیص داده اند. اگر جهان بخواهد تغییرات آب و هوایی را به حداقل برساند و کل آینده جمعی ما را تضمین کند، منطقی است که آنها با هم برای رسیدن به حداکثر نتایج همکاری کنند.