أدى تزايد حرق الوقود الأحفوري ، وإزالة الغابات وتدهور الأراضي ، وممارسات الصناعة المختلفة إلى ارتفاع مستويات ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي ، مما أثار القلق العالمي بسبب آثاره على تغير المناخ والبيئة.وزادت هذه المصادر البشرية من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون العالمية بنسبة 48٪ ، قبل أكثر من عقدين من الزمن مما أدى إلى تسريع تأثير غازات الاحتباس الحراري ، وزيادة درجة الحرارة الكلية للكوكب بمقدار 0.8 درجة مئوية في عام 2013 م.وهذا يضر بالبيئة لأنه يؤدي إلى ذوبان القمم الجليدية ، وزيادة ارتفاع مستوى سطح البحر ، والظروف الجوية القاسية ، وفي الآونة الأخيرة ، التزم قادة العالم بالحفاظ على ارتفاع درجة حرارة الكوكب ، بشكل عام إلى أقل من درجتين مئويتين في COP21 في باريس ، ووعدوا بتخفيف تغير المناخ من خلال التحرك نحو مستقبل خال من الكربون.ومن الواضح أنه من أجل مواجهة التحدي ، يجب تنفيذ العديد من الأساليب معًا مثل (كفاءة الطاقة ، و مصادر الطاقة البديلة ، والحفاظ على الطاقة بالإضافة إلى احتجاز الكربون وعزله)، ويمكن لاستراتيجيات عزل الكربون أن تكون مسارًا واضحًا ، في التخفيف من تغير المناخ ، بالإضافة إلى تحييد ثاني أكسيد الكربون الزائد في الغلاف الجوي المنبعث من مصادر بشرية.وهناك العديد من استراتيجيات التخفيف لثاني أكسيد الكربون التي تمت دراستها ، ويتم استخدامها حاليًا في العديد من المشاريع التجريبية ، التي تزيد من الحافز لدراسة هذا المجال ، وتعني هذه القضية إعطاء نظرة شاملة عن عزل الكربون ، كطريقة للتخفيف من تغير المناخ من خلال التركيز بشكل خاص على تقنيات احتجاز الكربون ، وتخزينها الناشئة ، والتخفيف البيولوجي بما في ذلك التشجير ، وعزل المحيطات واستخدام الطحالب الدقيقة. [1]
آثار غاز ثاني الكربون على البيئة
أولًا : الاحتباس الحرارييساهم ثاني أكسيد الكربون في تلوث الهواء في دوره في تأثير الاحتباس الحراري ، ويعمل ثاني أكسيد الكربون على احتجاز الإشعاع على مستوى الأرض ، مما يؤدي إلى إنشاء طبقة أوزون على مستوى الأرض ، تمنع هذه الطبقة الجوية الأرض من التبريد ليلاً.ونتيجة واحدة هي ارتفاع درجة حرارة مياه المحيط ، تمتص المحيطات ثاني أكسيد الكربون من الجو ، ومع ذلك ، فإن ارتفاع درجات حرارة المياه يضر بقدرة المحيطات على امتصاص ثاني أكسيد الكربون ، مع مرور الوقت ، تتفاقم آثار ثاني أكسيد الكربون.[2]ثانيًا : تغير المناخالتأثير البيئي الآخر لثاني أكسيد الكربون على تلوث الهواء هو تغير المناخ ، ارتفعت درجة حرارة سطح الأرض على مدى المائة عام الماضية ، وفقًا للدراسات التي أجرتها الإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي (NOAA) ، ويعتقد العلماء أن تلوث ثاني أكسيد الكربون هو الجاني الأساسي ، والآثار معقدة للغاية ، وتبين الأدلة ، أن مستويات مياه المحيطات زادت ، مما أدى إلى فقدان الساحل والأراضي الرطبة الساحلية.ثالثًا :أمطار حمضيةيساهم ثاني أكسيد الكربون في التأثير البيئي المعروف بالمطر الحمضي ، تتحد الانبعاثات المنبعثة من محطات الطاقة التي تعمل بحرق الوقود الأحفوري مع الرطوبة في الهواء ، والنتيجة هي هطول الأمطار مع نسبة عالية من الحمض ، تظهر الأدلة الموثقة الضرر المادي للأشجار ، والحياة النباتية الأخرى.يحدث تلوث المياه والتربة من الأمطار الحمضية ، عامل تعقيد هو حركة الانبعاثات ، كما يمكن رؤية آثار ثاني أكسيد الكربون ، والشعور بها بعيدًا عن مصادرها ، مما يجعل آثارها على تلوث الهواء أكثر خطورة.رابعًا : الآثار الضارة على صحة الإنسانتؤثر انبعاثات ثاني أكسيد الكربون على صحة الإنسان ، من خلال إزاحة الأكسجين في الغلاف الجوي ، ويصبح التنفس أكثر صعوبة ، مع ارتفاع مستويات ثاني أكسيد الكربون ، وفي المناطق المغلقة ، يمكن أن تؤدي المستويات المرتفعة من ثاني أكسيد الكربون إلى شكاوى صحية مثل الصداع.كما تشير مستويات ثاني أكسيد الكربون إلى مستويات عالية ، من ملوثات الهواء الضارة الأخرى ، مثل المركبات العضوية المتطايرة ، التي تساهم في تلوث الهواء الداخلي.
دورة الكربون
تظهر أحدث الدراسات حول الدورة الجيوكيميائية للكربون ، أن ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي في السنوات الـ 106 الماضية ، ينظمه دورة الكربون التي تشمل (التجوية السيليكاتية ، وهطول الكربونات ، وتحويل الكربونات ، وإزالة الغاز من عباءة CO2 ، والتجوية التأكسدية ودفن الكربون العضوي).ومن أجل فهم الأساليب الجديدة والناشئة في عزل الكربون ، من الأهمية بمكان عرض التنظيم الطبيعي للكربون على هذا الكوكب ، يتم تبادل الكربون ، وإعادة تدويره بين الخزانات والعمليات الطبيعية ، والتي تحدث بمعدلات مختلفة تتراوح من قصيرة المدى إلى طويلة الأجل.ووفق الإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي (NOAA) ، فان العمليات قصيرة المدى هي دورات يومية وموسمية حيث يتم إطلاق الكربون في الغلاف الجوي ، عن طريق التنفس من النباتات والحيوانات ، وكذلك تحلل الكتلة الحيوية ، على نطاق زمني يمتد لعقود وقرون ، وتتأرجح مستويات ثاني أكسيد الكربون عن طريق الاختلاط السطحي ، وعميق المحيطات بينما يتم تخزين الكربون على نطاق زمني جيولوجي ، على أنه صخر كربوني أو يتم إطلاقه من خلال البراكين التي تنتج غاز ثاني أكسيد الكربون ، من الصخور المخزنة تحت الأرض.ويتم تخزين حوالي 123GtC / سنويًا في الكتلة الحيوية ، ويتم إطلاقه من خلال التنفس عند 60 GtC / سنويًا ، علاوة على ذلك ، فإن إطلاق الكربون من خلال الكتلة الحيوية المتحللة عند 60 GtC / سنويًا ، يعطي كمية صافية من عزل الكربون عند 3 GtC / سنويًا في التربة.وبالمثل في المحيطات هناك صافي 2 GtC / سنة من امتصاص الكربون ، من امتصاصالكائنات الضوئيةوإطلاقها عن طريق التنفس ، وتطلق البراكين كمية صغيرة جدًا من الكربون (0.13 GtC / سنويًا) ، وهو صغير للغاية مقارنة بكمية مصادر الكربون التي تم إنتاجها في الأربعين سنة الماضية ، والتي تقدر بحوالي 9 GtC سنويًا ، وبسبب هذه القضايا الرئيسية والقادة العالميين الذين يكافحون من أجل إدارة تغير المناخ والتخفيف من حدته ، من المهم دراسة طرق التخفيف المادية والبيولوجية ، التي يمكنها تخزين الكربون ، وعزله إلى أجل غير مسمى أو على المدى القصير.
طرق عزل الكربون الفيزيائية
تقنيات امتصاص الكربون وتخزينهيتضمن احتجاز الكربون وتخزينه (CCS) ، مجموعة كبيرة من التقنيات التي تتضمن عمليات مختلفة لـ (احتجاز ثاني أكسيد الكربون ، وفصله ونقله وتخزينه ومراقبته) ، وعادة ما يتم تعريفها على أنها (إزالة ثاني أكسيد الكربون التي يمكن أن تنبعث في الغلاف الجوي) ، كما يمكن لاحتجاز ثاني أكسيد الكربون وتخزينه أن يقلل الانبعاثات بنسبة (80٪ : 95٪ ) ، من مصادر انبعاث مصدر كبير جدًا مثل مصانع الطاقة الصناعية خصيصًا ، لصناعات الأسمنت أو الطاقة.وباستخدام هذا النهج ، يتم التقاط الكربون قبل الاحتراق ، وما بعد الاحتراق ، ويتم فصلهما عن المادة الماصة أو تخزينهما أو إعادة استخدامهما صناعيًا ، والخزانات الأكثر استخدامًا وقابلية للتطبيق لهذه الأنواع من التقنيات ، هي خزانات النفط ، والغاز المستنفدة ، وأحواض الفحم غير القابلة للتعدين ، وكذلك التكوينات المالحة العميقة.احتجاز الكربونونظرًا لحقيقة أن ثاني أكسيد الكربون ، يتكون أثناء عمليات الاحتراق المختلفة ، يجب وضع تقنيات محددة لاختيار الإزالة المناسبة ، وتشمل أنظمة ثاني أكسيد الكربون الرئيسية المرتبطة بهذه العمليات المختلفة الاحتراق المسبق ، وما بعد الاحتراق ، واحتراق الأكسجين بالوقود.ما قبل الاحتراقعادة ما يحدث التقاط ما قبل الاحتراق للفحم أو الغاز الطبيعي ، حيث يتم معالجة الوقود مسبقًا من أجل إطلاق الحد الأدنى من ثاني أكسيد الكربون ، يخضع الفحم لعملية تغويز حيث يتم معالجته مسبقًا في جهاز تغويز تحت مستويات منخفضة من الأكسجين ، مما ينتج عنه أول أكسيد الكربون وغاز الهيدروجين ، ثم يتم تحويل ثاني أكسيد الكربون إلى ثاني أكسيد الكربون من خلال تفاعل تحويل الماء والغاز ، ويتم التقاطه لاحقًا.ويمكن تطبيق هذه التقنية على محطات الطاقة ذات الدورة المركبة للتغويز المتكاملة ، التي تستخدم الفحم كوقود ، علاوة على ذلك ، يمكن أيضًا معالجة الغاز الطبيعي من خلال عملية الاحتراق المسبق ، لأنه يحتوي بشكل أساسي على الميثان ، ويمكن إصلاحه إلى غاز تخليقي يحتوي على كل من أول أكسيد الكربون ، وغاز الهيدروجين باستخدام التفاعل (CH4 + H2O à CO + H2 ) من خلال عملية الاحتراق المسبق ، يمكن استخدام H2 من الغاز التخليقي كطاقة نظيفة ، أو في تطبيقات أخرى ، ثم يستخدم في محطات الطاقة كشكل من أشكال الطاقة المتجددة .آخر الاحتراقوتعد تقنيات التقاط الكربون بعد الاحتراق (PCC) ، هي الأكثر تفضيلًا في جميع أنحاء قارات العالم حيث يمكن تعديلها بسهولة في أنظمة محطات الطاقة القديمة ، وعادة ما يزيلون ثاني أكسيد الكربون من غاز المداخن ، بعد حدوث الاحتراق ، وفي الوقت الحالي أصبحت هذه العملية هي التقاط ثاني أكسيد الكربون ، الصناعي الوحيد المستخدم على نطاق تجاري كامل ، وتستخدم عملية PCC مادة ماصة كيميائية ، حيث يدخل الغاز الخام من خلال فاصل مدخل ، تتم إزالة جزيئاته السائلة والصلبة ، ثم يتدفق الغاز من الجزء السفلي من (الممتص إلى أعلى مقابل تيار من المحلول الهزيل).ويتم امتصاص ثاني أكسيد الكربون في غاز المداخن ويترك غاز المداخن المعالج الجزء العلوي من جهاز الامتصاص ، وفي العقد الماضي ، تم إحراز الكثير من التقدم في استخدام مذيبات محددة لهذه العملية ، والتي توفر امتصاصًا شبه كامل لثاني أكسيد الكربون مما يعزز فعالية التكنولوجيا.[3]احتراق الأكسجينيستخدم احتراق الوقود الأوكسيفي أيضًا في العديد من محطات الطاقة ، وينطوي على حرق الوقود بـ (الأكسجين النقي تقريبًا بدلاً من الهواء) ، الغرض الرئيسي هو توليد غاز المداخن بتركيز عالٍ جدًا من ثاني أكسيد الكربون ، وبخار الماء من أجل فصل ثاني أكسيد الكربون من خلال عمليات الجفاف ، وتنقية درجة الحرارة المنخفضة.والوحدات الرئيسية في احتراق الأكسجين لتوليد الطاقة ، هي وحدة فصل الهواء التي تستخدم لإنتاج الأكسجين ، المرجل أو التوربين الغازي المستخدم لتوليد الحرارة واحتراق الوقود ، وحدة معالجة غاز المداخن المستخدمة لتنظيف الغاز ، ومعالجة ثاني أكسيد الكربون الوحدة المستخدمة للتنقية النهائية ونقل ثاني أكسيد الكربون ، ونظرًا لاستخدام الأكسجين بدلاً من الهواء ، يتم التحكم في النيتروجين ولا يلزم فصله في المراحل اللاحقة ، والتي تعد واحدة من المزايا الرئيسية لهذه العملية.كما أن التركيبة الرئيسية لغاز المداخن هي ثاني أكسيد الكربون ، وجزيئات الماء ، وثاني أكسيد الكبريت التي يمكن إزالتها بسهولة من خلال التكنولوجيا الحالية ، وفي الوقت الحالي ، لا يوجد سوى عدد قليل من المشاريع التجريبية ولا يوجد تنفيذ تكنولوجي كامل لهذه العملية ، مما يؤدي إلى مقارنة تقنيات الالتقاط الثلاثة ، وقد استعرضت واستنتجت أن تكنولوجيا ما بعد الاحتراق هو الأكثر قابلية للتنفيذ بسهولة ، ولكنه يتمتع بكفاءة منخفضة جدًا في التقاط ثاني أكسيد الكربون.ويتسم الاحتراق المسبق بكفاءة عالية ولكنه مكلف ولا توجد خبرة كافية ، بسبب قلة مصانع التغويز في السوق وأخيراً ، فإن عملية احتراق الأكسجين لديها تكلفة عالية بسبب الحاجة إلى O2 المبردة ، ولكنها عالية جدًا في كفاءة الامتصاص من ثاني أكسيد الكربون ، وكذلك هناك تقنيات فصل ناضجة متاحة في السوق.فصل الكربونبمجرد التقاط الكربون ، توجد تقنيات ومنهجيات مختلفة لفصله عن المصدر ، لتجهيزه للتخزين أو النقل ، وتوجد أجهزة غسل رطبة ، مواد ماصة ، أغشية ، امتزاز بالتبريد ، وكذلك طرق أخرى مختلفة من أجل إكمال هذه العملية.تخزين الكربون الماديعادة ما تخزن منهجيات وتقنيات تخزين الكربون المادي ثاني أكسيد الكربون ، في تكوينات جيولوجية مختلفة مثل خزانات النفط والغاز المستنفدة ، وتخزين المحيطات العميقة ، وطبقات المياه الجوفية المالحة أو غيرها التي لا تستخدم بأي طريقة عملية أخرى.وفي الوقت الحاضر ، هو الخيار الأكثر جدوى لتخزين كميات كبيرة من ثاني أكسيد الكربون ، ومع ذلك يجب اختيار المواقع بعناية فائقة ، وعادة ما تتكون المتطلبات من إيجاد (المسامية ، وسمك ونفاذية صخور الخزان المناسبة ، صخرة ذات قدرات مانعة للتسرب جيدة وبيئة جيولوجية مستقرة).واستخدام الوسائط الجيولوجية كمخزن يمكن أن يكون له حدوده بسبب حقيقة أن هناك احتمال للتسرب ، والذي يجب مراعاته عند اختيار أفضل طريقة لتخزين الكربون ، وقد وصف الباحثون ليونج وآخرون وباشو أن معايير عملية اختيار موقع جيولوجي مناسب يجب أن تتضمن (الإعداد التكتوني وجيولوجيا الحوض ، والنظام الحراري الأرضي ، وهيدرولوجيا مياه التكوين ، وإمكانات الهيدروكربون ونضوج الحوض).يجب التغلب على العوائق الاقتصادية أيضًا ، مما يجعل المخازن الجيولوجية الأكثر قابلية للتطبيق لاستنزاف خزانات النفط والغاز ، وطبقات المياه الجوفية المالحة ، وأسِرّة الفحم التي لا تُقهر.خزانات النفط والغاز المستنفدةيمكن حقن ثاني أكسيد الكربون داخل خزانات النفط ، والغاز المستنفدة ، أو شبه المستنفدة ، لاستخراج النفط والغازات المتبقية ، وتخزين ثاني أكسيد الكربون بشكل دائم ، وتقنيات الحقن للتخفيف ناضجة للغاية مع دراسات حول جوانب مختلفة مثل الاستخلاص المعزز للنفط ، والنمذجة الجيوكيميائية ، والتسرب وتقييم المخاطر بالإضافة إلى محاكاة الهجرة.علاوة على ذلك ، هناك أيضًا حافز اقتصادي كبير لصناعات النفط / الغاز ، لاستخدام الخزانات مما يجعل طريقة التخزين هذه واحدة من أكثر الطرق قابلية للتطبيق ، وفي الوقت الحالي ، هناك العديد من مشاريع التخزين الجارية ، مثل خزان النفط الكندي الذي لديه القدرة على تخزين 30 مليون طن من ثاني أكسيد الكربون ، من مصنع تغويز في أمريكا ، يتم نقله عبر خط الأنابيب.محلول ملحيكما يتم دراسة طبقات المياه الجوفية المالحة ، كطريقة قابلة للتطبيق لتخزين كميات كبيرة من ثاني أكسيد الكربون ، بسبب قيمتها التجارية المنخفضة ، وتوجد طبقات المياه الجوفية المالحة في العديد من المناطق المنتشرة ، وغالبًا ما تقع على ارتفاع 700-1000 متر تحت سطح الأرض ، وتستضيف (محلول ملحي عالي التكوين).من أجل تخزين ثاني أكسيد الكربون داخل طبقات المياه الجوفية ، يجب أن يتم حبسه في مصدر رئيسي كما نوقش في الأقسام السابقة ، ونقله ليتم حقنه داخل طبقات المياه الجوفية المالحة ، وقد تختلف آليات الاصطياد التي تحدث في طبقات المياه الجوفية هذه.فإحدى طرق المصيدة هي من خلال (بقايا الهيدروديناميكية) ، حيث يتم حجز ثاني أكسيد الكربون غير المحلول عن طريق التغلب على صخور نفاذية منخفضة الصخور ، وتنتشر تدريجيًا ، ثم يأخذ ثاني أكسيد الكربون مكان الماء في الصخور الذي يزيحها عن المسام ، ويحتفظ حجم الصخور الكامل بالتشبع المتبقي لثاني أكسيد الكربون.
طرق عزل الكربون البيولوجية
في حين أن الطرق المختلفة للالتقاط الجسدي ، وتخزين ثاني أكسيد الكربون ذات قيمة كبيرة ويمكن استخدامها في المصانع والصناعات القائمة في جميع أنحاء العالم ، فمن المهم أن يكون لديك كل من الأساليب المادية والبيولوجية لمكافحة تغير المناخ.ويتضمن التخفيف البيولوجي للكربون الوسائط البيولوجية ، وخاصة الكائنات والنباتات ذاتية التغذية ، التي تستخدم تثبيت الكربون كمصدر للغذاء ، عن طريق تحويل ثاني أكسيد الكربون إلى الجلوكوز ، وهذه هي عملية التمثيل الضوئي المعروفة حيث تستخدم النباتات الطاقة من الضوء لتشكيل الجلوكوز في أنسجتها المحتوية على الكلوروفيل.ثم يتم تخزين الجلوكوز على شكل نشا وسليلوز في النباتات ، التي تنتج الكربون العضوي ، وتعزله عن البيئة ، علاوة على ذلك ، يمكن أيضًا تعزيز طرق العزل الطبيعية البرية ، والمائية من أجل خلق مستقبل منخفض الكربون بالكامل ، حيث تتم موازنة المصادر البشرية في دورة الكربون.[4]
عزل الكربون الأرضي
أثناء عملية التمثيل الضوئي ، يتحول الكربون من ثاني أكسيد الكربون إلى كربوهيدرات لنمو النبات ، ويتم إطلاقه لاحقًا أثناء التحلل ومع ذلك ، يتم حجز بعض هذا الكربون بشكل طبيعي في التربة أو في الأراضي الرطبة ، مما يوفر طريقة لتخزين المصادر البشرية لثاني أكسيد الكربون.وتغطي النظم البيئية للغابات في العالم حوالي 4.1 مليار هكتار على مستوى العالم ، وهي احتياطي كبير جدًا لعزل الكربون الأرضي ، العوامل الرئيسية البشرية التي قد تؤثر على الكربون العضوي للتربة ، داخل الغابات هي أنشطة إدارة الغابات ، و إزالة الغابات ، وتشجير التربة الزراعية ، والإدارة اللاحقة لمزارع الغابات من أجل زيادة قدرة الكربون ، والنظم الإيكولوجية الأرضية على عزل الكربون ، من الأهمية بمكان أن يتم النظر في تقنيات الإدارة لزيادة امتصاص الكربون من النباتات ، وتخزينه بشكل فعال.وتوجد أيضًا تقنيات عزل الكربون في التربة ، مثل استخدام الفحم الحيوي بالإضافة إلى التربة ، من أجل زيادة قدرة امتصاص الكربون.التشجيرتشجير / إعادة التحريج واختيار محدد للأنواع أمران حاسمان في تعزيز الكربون العضوي للتربة ، مما يعني أنه سيعزز قدرة عزل الأرض ، وقد تم إجراء دراسة لتقييم أنظمة استخدام الأراضي المختلفة ، والتشجير هو تقنية يمكن استخدامها، في إعادة تطوير مواقع المناجم القديمة ، والحقول البنية والمناطق الأخرى التي ليس لديها أي قدرة على تخزين ثاني أكسيد الكربون.ومع ذلك ، على الرغم من أن الغابات لها دور كبير تلعبه في تخزين ثاني أكسيد الكربون ، فإن آثار تغير المناخ ستغير إنتاجية النظام البيئي ، وتخصيص الكتلة الحيوية ، والميكروبات ، والتي يمكن أن تؤثر في النهاية ، تؤثر على تخزين الكربون.
عزل كربون المحيط
يحتوي المحيط على الكربون غير العضوي 50 مرة ، أكثر من الغلاف الجوي ، ويعمل كمغسلة كربون طبيعية ، حيث يعزل صافي 2 ميغاهيرتز في السنة ، ويحدث هذا من خلال إحدى عمليتين ، التمثيل الضوئي أو مضخة الذوبان ، كما يحدث العزل من خلال عملية التمثيل الضوئي ، عندما تموت الكائنات الحية الضوئية ، وتغرق عن طريق التدفق الرأسي إلى أعماق المحيطات ، ويبقى الكربون المثبت داخلها في الرواسب في قاع المحيط.وتعمل مضخة الذوبانية كعملية عزل ، من خلال استغلال قابلية ذوبان ثاني أكسيد الكربون ، للذوبان في الماء الذي يشكل كربونات ، ثم يتم نقل هذه الكربونات من خلال تيارات الحمل الحراري ، وتيارات المحيطات إلى أعماق المحيط المتبقية لفترات طويلة من الزمن.والعامل المحدد في حبس الكربون البيولوجي عبر المحيطات ، هو توافر المغذيات ، والشروع في دراسات مختلفة لمعرفة ما إذا كان من الممكن إثراء المحيطات للتخفيف من تغير المناخ ، وقد أدت هذه المبادرات إلى إنشاء مشاريع تجريبية باستخدام الأمونيا ، كمغذيات من أجل تعزيز نمو العوالق النباتية في أعالي المحيط لعزل الكربون بكفاءة وبيولوجيا.علاوة على ذلك ، يمكن أن يحدث حبس الكربون في المحيط أيضًا ، وفقًا لجدول زمني جيولوجي لمئات وآلاف السنين ، حيث يتم تخزين الكربون في شكل أملاح المغنيسيوم والكالسيوم باستخدام التفاعلات التالية :CO2 + CaSiO3 <–> CaCO3 + SiO2 (1)CO2 + MgSi <–> MgCO3 + SiO2 (2)
تخفيف الكربون البيولوجي
الطحالب الدقيقةيحدث التخفيف البيولوجي للكربون (BCM) من خلال العمليات الطبيعية ، واستخدام الكائنات الحية والتمثيل الضوئي لعزل الكربون، وقد تم دراسة الطحالب الدقيقة ، لعقود من الزمن كمادة وسيطة ، للطاقة المتجددة من أجل التخفيف من تغير المناخ.إنهم قادرون على استخدام ثاني أكسيد الكربون المركز ، الذي يأتي من محطات توليد الطاقة بالإضافة إلى مصادر أخرى مختلفة ، لإنتاج أنواع مختلفة من الكتلة الحيوية تمثل استراتيجية قوية جدًا لتخفيف غازات الاحتباس الحراري.البكتيريا الزرقاءيمكن أيضًا استخدام البكتيريا الزرقاء ، كطريقة بيولوجية لتخفيف الكربون ، نظرًا لكونها كائنات حية وحيدة الخلية ، ذاتية النمو تتغذى ضوئيًا وتستخدم ثاني أكسيد الكربون كمصدر غذائي لها ، تتطلب ظروفًا لا هوائية وتنمو عند درجة حرارة تتراوح من 50 إلى 75 درجة مئوية ، يحتاج التفاعل عادة إلى ضوء وغياب N2 ، من أجل الحصول على نمو جيد وإنتاج الهيدروجين كمنتج ثانوي.على غرار الطحالب الدقيقة ، يمكن أن تكون البكتيريا الزرقاء شكلًا من أشكال الطاقة المستدامة ، لأنها يمكن أن تثبت ثاني أكسيد الكربون في مفاعل حيوي ، وإعادة استخدام ثاني أكسيد الكربون لتكوين الدهون ، والتي بدورها يمكن تحويلها إلى وقود الديزل الحيوي ، هذا يخفف بشكل فعال ثاني أكسيد الكربون ويخلق الطاقة.
