احتجاز الكربون لتحقيق انبعاثات سلبية جيولوجية لسلسلة قيمة الغاز الصخري في الصين

تحويل مشكلة إلى مساعد مناخي خفي

حرق الوقود الأحفوري هو عامل رئيسي في تغير المناخ، ومع ذلك لا يزال العالم يعتمد بدرجة كبيرة عليه لتأمين الطاقة. تستكشف هذه الدراسة سؤالاً مثيراً للاهتمام: هل يمكن لصناعة الوقود الأحفوري أن لا تقلل فقط من تلوثها، بل أن تسحب من الغلاف الجوي ثاني أكسيد الكربون أكثر مما تُصدر؟ مع التركيز على قطاع الغاز الصخري المتنامي بسرعة في الصين، تُظهر الدراسة كيف أن عمليات مصممة بعناية يمكن أن تحول الغاز الصخري من عبء مناخي إلى إسفنجة كربون قوية تحت الأرض.

لماذا يهم الغاز الصخري للصين والعالم

قفز إنتاج الصين من الغاز الصخري بشكل كبير خلال العقد الماضي، مما ساعد البلد على تقليل اعتماده على الغاز المستورد واستبدال بعض الفحم في محطات الطاقة والمصانع. هذا التحول يمكن أن يخفض تلوث الهواء وانبعاثات الكربون، لكن الغاز الصخري لا يزال يطلق كميات كبيرة من غازات الاحتباس الحراري أثناء الحفر والمعالجة والنقل والاستخدام النهائي. تسريب المعدات، واحتراق الغاز المهدور (الفليرينغ)، والكمية الكبيرة من الوقود المحترق كلها تراكمت. ونظراً لاختلاف جيولوجيا الصين ولوائحها عن تلك في الولايات المتحدة — أكبر منتج للغاز الصخري والمجال الدراسي الأكثر شيوعاً — فإن فهم بصمة الغاز الصخري في الصين أمر حاسم لتقييم التقدم المناخي على مستوى العالم.

استخدام الكربون نفسه كأداة

جوهر هذا العمل هو مجموعة من الأساليب التي تستخدم ثاني أكسيد الكربون ليس فقط كنفاية، بل كسائل عامل و«ضيف» طويل الأمد تحت الأرض. يفحص الفريق ثلاث تقنيات رئيسية. في الأولى، يُستخدم ثاني أكسيد الكربون عالي الضغط بدلاً من الماء لتفتيت الصخر وفتح مسارات للغاز. في الثانية، يُحقن ثاني أكسيد الكربون على شكل دورات في بئر متقدمة في العمر لدفع المزيد من الغاز نحو السطح. في الثالثة، بمجرد أن ينخفض الغاز إلى حد كبير، يُحوَّل البئر المستنفد إلى موقع للتخزين، حيث يحتل ثاني أكسيد الكربون المساحات المسامية الفارغة. معاً، تعزز هذه الطرق استرداد الغاز وتحبس الكربون تحت الأرض بعدة طرق: محتجزاً داخل تراكيب الصخر، أو ملتصقاً بسطوح المعادن، أو متحولاً ببطء إلى مركبات مستقرة.

من مصدر كربون إلى مصب كربون

لاختبار ما هو ممكن، يبني الباحثون «قصة حياة» كاملة للغاز الصخري في الصين — من بناء منصات الآبار مروراً بالحفر والإنتاج والأنابيب والاستخدام النهائي — ثم يطبّقون سيناريوهات مستقبلية مختلفة. تحت سيناريو الأعمال كالمعتاد، تظل سلسلة قيمة الغاز الصخري مصدر انبعاثات كبيراً من ثاني أكسيد الكربون والميثان. لكن عندما تُدمج تقنيات أفضل لاكتشاف التسريبات، وطرق إنتاج أذكى، والاستخدام المنهجي للآبار المستنفدة للتخزين، ينقلب الوضع. عبر أحواض الصخر الرئيسية في الصين، تجد الدراسة أنه نظرياً يمكن للصناعة دفن كربون أكثر مما تصدر، وتحويلها إلى نظام «انبعاثات سلبية جيولوجية» صافٍ. المصب المحتمل ضخم: عشرات المليارات من أطنان مكافئ ثاني أكسيد الكربون، في مستوى قابل للمقارنة مع عدة سنوات من انبعاثات الصين الحالية، مع زيادة إجمالية في إنتاج الغاز أيضاً.

المال والصخور والاختلافات الإقليمية

الفوائد المناخية وحدها لا تكفي — فالشركات تحتاج أيضاً إلى تحقيق ربح. لذلك يربط الفريق التحليل البيئي بنمذجة مالية، متتبعين التكاليف والإيرادات طوال عمر المشروع النموذجي. ويجدون أن النتائج تختلف اختلافاً حاداً حسب المنطقة. في حوض سيتشوان، حيث الصخور ملائمة بشكل خاص والبنية التحتية متقدمة، تبدو العديد من عمليات الانبعاثات السلبية مربحة أو قريبة من ذلك بالفعل. في أحواض أخرى ذات جيولوجيا أكثر تحدياً، تفوق التكاليف الإضافية لالتقاط ونقل وحقن ثاني أكسيد الكربون الأرباح الناتجة عن الغاز الإضافي، ما لم تكن أسعار الكربون مرتفعة أو تُمنح إعانات. كما أن أسعار الكربون على النمط الدولي توسع عدد المشاريع المربحة بشكل كبير، مما يشير إلى أن إشارات سوقية أقوى قد تطلق جزءاً كبيراً من هذا الإمكان.

ماذا يعني هذا لمستقبل صافي الانبعاثات الصفري

بصفة عامة، تُظهر الدراسة أنه مع المزيج الصحيح من الهندسة والسياسة والتمويل، يمكن لعمليات الغاز الصخري في الصين أن تتحول من مصدر عنيد للتلوث المناخي إلى جزء من الحل — مخزنة كميات كبيرة من الكربون تحت الأرض مع تأمين الطاقة. هذا لن يكون سهلاً: فهو يتطلب مراقبة دقيقة لتجنب التسريبات، وإدارة صارمة لمخاطر الزلازل، وتسعيراً قوياً للكربون أو دعمًا موجهًا في المناطق الأقل ملاءمة. لكن إذا تمت معالجة هذه العقبات، فإن النهج يقدم مساراً عملياً للدول الغنية بموارد الصخر الزيتي للمساهمة في استقرار المناخ بينما تنتقل إلى أنظمة طاقة أنظف.

الاستشهاد: Hong, P., Guo, M., Liang, S. et al. Carbon sequestration for geological negative emissions of the shale gas value chain in China. Nat Commun 17, 3504 (2026). https://doi.org/10.1038/s41467-026-68829-y

الكلمات المفتاحية: الغاز الصخري, تخزين الكربون, انبعاثات سلبية, تسعير الكربون, الانتقال الطاقي