نشر فعال من حيث التكلفة لاحتجاز الكربون واستخدامه وتخزينه قبالة الساحل وتحسين شبكة النقل في جنوب الصين

لماذا يهم هذا لمستقبل مناخنا

تعتبر المدن الساحلية الكبرى مثل تلك في جنوب الصين محركات اقتصادية، لكنها أيضًا تطلق كميات هائلة من ثاني أكسيد الكربون في الهواء. تقليل هذه الانبعاثات بسرعة دون إعاقة النمو يمثل تحدياً عالمياً كبيراً. تستكشف هذه الدراسة ما إذا كان استخدام الصخور تحت البحر القريب لتخزين الكربون المحتجز بشكل دائم يمكن أن يقدم مساراً واقعياً وموفّراً نحو صافي الصفر لإحدى أكثر المناطق الساحلية نشاطاً في العالم.

ساحل مزدحم، انبعاثات كبيرة

يركز الباحثون على مقاطعة قوانغدونغ ومنطقة خليج قوانغدونغ–هونغ كونغ–ماكاو الكبرى، واحدة من أغنى وأكثر المناطق كثافة سكانية في الصين. على الرغم من التقدم في تحسين مزيج الطاقة، لا تزال المنطقة تعتمد بشكل كبير على الفحم وغيره من الوقود الأحفوري. في عام 2023 أصدرت ما يقرب من 900 مليون طن من ثاني أكسيد الكربون، مع تركيز التلوث في مدن صناعية مثل تشانجيانغ، هويتشو، ماؤمينغ وقوانغتشو. بينما يجمع دلتا نهر اللؤلؤ بين انبعاثات إجمالية مرتفعة وانبعاثات منخفضة نسبياً لكل وحدة من الناتج الاقتصادي، تملك غرب قوانغدونغ كلاً من الانبعاثات الإجمالية العالية والشدة العالية، مما يشير إلى ضغوط قوية لخفض التلوث دون تقويض الصناعة المحلية.

تحويل قاع البحر إلى حليف للتخزين

على الأرض، توفر الجيولوجيا المتصدعة لقوانغدونغ أماكن محدودة لتخزين الكربون بأمان. خارج السواحل، تتغير القصة. تحت قاع حوض مصب نهر اللؤلؤ وحوض خليج بيبو تكمن طبقات سميكة من الصخور الرسوبية التي يمكن أن تحجز ثاني أكسيد الكربون لقرون أو أكثر. يجمع الفريق الدراسات الجيولوجية القائمة ويحدد عدداً من «الانكماشات» وحقول النفط الواعدة، حيث تكون الطبقات الصخرية المسامية مغطاة بأغطية محكمة. تحتوي بعض حقول النفط بالفعل على منصات وأنابيب، وفي حالات قليلة يمكن لحقن ثاني أكسيد الكربون أن يساعد في دفع المزيد من النفط خارج الصخر، مما يخلق دخلاً إضافياً يساهم في تعويض تكاليف المشاريع. إجمالاً، يُقدَّر أن التكوينات البحرية قادرة على استيعاب عشرات المليارات من أطنان ثاني أكسيد الكربون، أكثر بكثير من احتياجات التخزين المتوقعة في الدراسة خلال هذا القرن.

تصميم طريق فعال للكربون

احتجاز الكربون عند مداخن المصانع هو جزء من المعادلة فقط. نقل تلك الغازات إلى مواقع التخزين البحرية قد يكون مكلفًا للغاية إذا لم يخطط له بعناية. يبني المؤلفون نموذجاً حاسوبياً من خطوتين يقرن أولاً كل مدينة مُنبعثة مع مناطق تخزين بحرية مناسبة، ثم يحسّن تخطيط أنابيب البر والبحر باستخدام أدوات من نظرية الرسوم والخرائط الرقمية. يجمعون المصادر الصناعية القريبة في أربع مجموعات ساحلية، كل منها تغذي مدينة محورية ثم تتجه إلى منطقة تخزين بحرية محددة. تقلل هذه الشبكة المحسّنة طول إجمالي الأنابيب بأكثر من النصف مقارنة بتصميم الاتصالات المباشرة البسيط، مما يبرز كيف يمكن لتصميم بنى تحتية مدروس أن يخفض التكلفة بشكل حاد.

متى تبدأ الفائدة المالية؟

تسأل الدراسة بعد ذلك ما إذا كان مثل هذا النظام يمكن أن يكون مجدياً مالياً تحت سعر كربون متوسط مستقبلي. تحاكي ثلاث مستويات احتجاز، حيث يتم حجز وتخزين 20% أو 40% أو 60% من الانبعاثات بين 2030 و2060. حتى بعد دفع تكاليف محطات الاحتجاز والأنابيب وآبار التخزين، يجد النموذج أن إجمالي الإيرادات المخصومة من بيع الانبعاثات المتجنبة في النهاية يتجاوز التكاليف في كل الحالات الثلاث. من المتوقع أن تكون المجموعة الأقرب للشاطئ، التي تخدم تشانجيانغ وماومينغ، هي الأولى في التعادل، حوالي عام 2037، بفضل الأنابيب القصيرة والطلب الصناعي القوي. المجموعات ذات المسارات الأطول، وخاصة تلك التي تخدم قوانغتشو وشنتشن عبر انكماش هويتشو البحري، تصبح رابحة في وقت لاحق وتكون أكثر حساسية لطول النقل.

خطة مرحلية لمسار أكثر عدلاً نحو صافي الصفر

استناداً إلى هذه النتائج، يقترح المؤلفون طرحاً من ثلاث مراحل. ستبدأ مجموعة غرب قوانغدونغ حوالي عام 2030، مستفيدة من المنصات البحرية القائمة ودخل استرجاع النفط لتقليل الخسائر المبكرة. بمجرد أن يعمل هذا المشروع ويحقق أرباحاً، سيتبعها العنقود الكبير لدلتا نهر اللؤلؤ بعد عام 2037، مع إضافة مجموعات أصغر حول عام 2040 مع تراكم الخبرة. بحلول 2050، تكاد حالة الاحتجاز الأدنى تفي بحصة خفض الكربون الوطنية التي يُتوقع أن تتحملها قوانغدونغ إذا قُسِّمت التخفيضات وفق القوة الاقتصادية، بينما تتجاوز حالات الاحتجاز الأعلى تلك الحصة بكثير. وبما أن الصخور البحرية لا تزال تملك سعة غير مستخدمة كبيرة بحلول 2060، فقد يستمر النظام في دعم هدف صافي الصفر لعقود. عموماً، توحي الدراسة أن التخطيط الدقيق لتخزين الكربون البحري يمكن أن يسمح للمناطق الساحلية الثرية بتحمل حصة أكبر من خفض الانبعاثات، مهدئاً الضغط عن المناطق الأشد فقراً مع إبقاء أهداف المناخ في المتناول.

الاستشهاد: Xiong, P., Jiang, S., Zhang, K. et al. Cost‑effective offshore carbon capture, utilization and storage deployment and transport network optimization in southern China. Commun Earth Environ 7, 462 (2026). https://doi.org/10.1038/s43247-026-03455-6

الكلمات المفتاحية: تخزين الكربون قبالة الساحل, CCUS, انبعاثات قوانغدونغ, شبكة نقل الكربون, تخطيط صافي الصفر