وصف وتقييم تكنولوجيات التخفيف وممارساته، خياراته وإمكانياته، تكاليفه وإستدامته
حقق القطاع الصناعي تاريخياً إنخفاضاً في كثافة إستخدام الطاقة وكثافة الإنبعاثات، من خلال إعتماده الكفاءة في إستخدام الطاقة والتكنولوجيات الخاصة بالتخفيف، لاسيما في الصناعة المستهلكة للطاقة بكثافة. فقد حققت صناعة الألمنيوم إنخفاضاً يفوق نسبة ٧٠% من حيث كثافة إنبعاث المركّبات الكربونية الفلورية المشبعة خلال الفترة الممتدة ما بين العامين ١٩٩٠-٢٠٠٤، وتفيد صناعة الأمونيا بأن كثافة إستخدام الطاقة قد إنخفضت بنسبة ٥٠% في المصانع التي صُمّمت في العام ٢٠٠٤، مقارنةً مع مثيلاتها التي صممت في العام ١٩٦٠. وسينتج عن عملية تحديث مرافق إنتاج غاز الأمونيا المتواصلة في جميع أنحاء العالم تحسين الكفاءة في إستهلاك الطاقة أكثر فأكثر. كما أفيد عن إنخفاض كثافة تنقية الطاقة [٧.٤.٢، ٧.٤.٣، ٧.٤.٤].
وتشكّل القدرات التقنية والإقتصادية الضعيفة في المؤسسات الصغيرة والمتوسطة الحجم تحدّياً أمام إنتشار تكنولوجيا بيئية عظيمة، رغم ظهور بعض الأقسام الإبتكارية على مستوى البحث والتنمية في هذه المؤسسات.
ويوجد نطاق واسع من التدابير والتكنولوجيات التي تتمتع بإمكانية خفض الإنبعاثات الصناعية من غازات الدفيئة. ويمكن تجميع هذه التكنولوجيات ضمن فئات الكفاءة في إستخدام الطاقة، والتحوّل في إستخدام الوقود، وإسترداد الطاقة، والطاقات المتجددة، وتغيّر المواد الخام، وتغيّر المنتجات، وكفاءة إستخدام المواد (جدول ١٠ في الملخّص الفني). وضمن كل فئة، تطبّق بعض التكنولوجيات مثل إستخدام المحركات الكهربائية الأكثر فاعلية على نطاق واسع في جميع الصناعات، بينما تكون تكنولوجيات أخرى مثل إسترجاع الغاز المتولد من الضغط في الأفران الإنفجارية عمليات خاصة.
جدول ١٠ في الملخّص الفني: أمثلة من التكنولوجيا الصناعية للحدّ من إنبعاثات غازات الدفيئة (غير شاملة). التكنولوجيات الواردة بالخط المائل هي في مرحلة التجريب أو قيد التطوير [الجدول ٧-٥].
| القطاع | الكفاءة في إستخدام الطاقة | التحوّل في إستخدام الطاقة | إستعادة الطاقة | الطاقات المتجددة | تغيّر المواد الخام | تغيّر المنتج | كفاءة إستخدام المواد | غازات الدفيئة غير ثاني أكسيد الكربون | إحتجاز ثاني أكسيد الكربون وتخزينه |
|---|
| القطاع الشامل | وضع المعايير القياسية، نظم إدارة الطاقة، نظم المحرّكات الفاعلة، الغلّايات، الأفران، الإنارة والتدفئة /التهوئة / التكييف؛ عملية الدمج | من الفحم إلى الغاز الطبيعي والنفط | التوليد المشترك | الكتلة الأحيائية، الغاز الأحيائي، الفولطا الضوئية، العنفات الهوائية، الطاقة الكهرمائية | إعادة إستخدام الطاقة | | | | إحتراق وقود مركّبات الأكسيجين، عزل ثاني أكسيد الكربون عن غاز الدخان |
| الحديد والصلب | النقص في المصاهر، إقتراب المنتوج الصناعي الأولي إلى أقصى الحدود من الشكل النهائي للمنتوج، تسخين الخردة، إخماد فحم الكوك الجاف | الغاز الطبيعي، ضخ البترول أو البلاستيك في BF | إستعادة الضغط الفوقي للغاز، المنتجات المشتقة الدورية المدمجة للغاز | الفحم الخشبي | الخردة | الصلب المتين | إعادة التدوير، الصلب المتين، خفض الخسائر المترتبة عن المعالجة | لا تتوفر معلومات | إختزال الهيدروجين، إستخدام الأكسيجين في الأفران الإنفجارية |
| المعادن غير الحديدية | الأنود الخامد، تصاميم خلوية فاعلة | | | | الخردة | | إعادة التدوير، رقائق وأغشية رقيقة جداً | مراقبة المركّبات الكربونية الفلورية المشبعة / سادس فلوريد الكبريت | |
| المواد الكيميائية | عزل الأغشية، التقطير التفاعلي | الغاز الطبيعي | عنفة الغاز المزدوجة، عنفة إستعادة الضغط، إستعادة H٢ | | إعادة تدوير البلاستيك، المواد الخام الأحيائية | بولي ايثيلين خطي منخفض الكثافة، بلاستيك قوي الفاعلية | إعادة التدوير، رقائق وأغشية رقيقة جداً، خفض الخسائر المترتبة عن المعالجة | مراقبة أكسيد النيتروز والمركّبات الكربونية الفلورية المشبعة والمركبات الكربونية الفلورية الهيدرولوجية | تخزين ثاني أكسيد الكربون من الأمونيا، عمليات أكسدة الإيثيلين |
| تكرير البترول | عزل الأغشية، تنقية الغاز | الغاز الطبيعي | عنفة إستعادة الضغط، إستعادة الهيدروجين | الوقود الأحيائي | المواد الخام الأحيائية | | (لم يدرج التخفيض في أثناء عملية النقل) | مراقبة تكنولوجيا أكسيد النيتروز / الميثان | من عملية إنتاج الهيدروجين |
| الأسمنت | فرن التكليس، مطحنة بأسطوانات دوّارة، فرن ذو قاعدة منيعة | نفايات الوقود، الغاز الأحيائي، الكتلة الأحيائية | التجفيف بعنفة الغاز، إستعادة الطاقة | وقود الكتلة الأحيائية، الغاز الأحيائي | خبث المعادن، مادة Pozzolana | الأسمنت المسلّح، جيو بوليمر Geo-polymer | | لا تتوفر معلومات | إحراق وقود مركّبات الأكسيجين في الفرن |
| الزجاج | تسخين الزجاج لإعادة تدويره، فرن وقود مركّبات الأكسيجين | الغاز الطبيعي | Air bottoming cycle | لا تتوفر معلومات | تزايد إعادة تدوير الزجاج | حاويات متينة ورقيقة | إعادة التدوير | لا تتوفر معلومات | إحراق وقود مركّبات الأكسيجين |
| اللباب والورق | كفاءة إستخدام اللباب، التجفيف الفاعل، تكنولوجيا ضغط الورق Shoe Press، تكنولوجيا تجفيف الورق Condebelt drying | الكتلة الأحيائية، غاز مدافن القمامة (الغاز الأحيائي) | الدورة المركّبة لتوليد الغاز من السائل الأسود | وقود الكتلة الأحيائية (قشر الشجر، السائل الأسود) | إعادة التدوير، الألياف غير الخشبية | توجيه الألياف، ورق رقيق جداً | خفض الخسائر المترتبة عن عملية القطع والمعالجة | لا تتوفر معلومات | إحراق وقود مركّبات الأكسيجين في أفران كلسية |
| الأغذية | تجفيف فاعل، التغليف | الغاز الأحيائي، الغاز الطبيعي | هضم لاهوائي، عملية توليد الغاز التركيبي | الكتلة الأحيائية، المنتجات الفرعية، التجفيف الشمسي | | | تخفيض الخسائر الترتبة عن المعالجة، إستخدام النظم المائية المغلقة | | |
وفي وقت لاحق من الفترة الممتدة إلى العام ٢٠٣٠، ستضاف إمكانيات جوهرية، ما سيحقق المزيد من التحسّن الذي ستشهده الكفاءة في إستخدام الطاقة وتطبيق إحتجاز الكربون وتخزينه وتكنولوجيات معالجة الغازات غير غازات الدفيئة. ومن الأمثلة عن هذه التكنولوجيات الجديدة التي تمر حالياً بمرحلة البحث والتطوير، يُذكر إستخدام الأيونات الخامدة في صناعة الألمنيوم، والهيدروجين في إنتاج المعادن (توافق كبير، أدلة وافية) [٧.٢، ٧.٣، ٧.٤].
وقد قدّرت إمكانيات التخفيف وتكاليفه للعام ٢٠٣٠ في تقييم أُجري في كل صناعة من الصناعات المستهلكة للطاقة بكثافة، وفي تقييم عام أجري لغيرها من الصناعات. وكانت نتيجة النهج أن إمكانيات التخفيف تناهز ١.١ جيغا طن من ثاني أكسيد الكربون المكافئ بتكلفة أقل من ٢٠ دولاراً أميركياً / طن من ثاني أكسيد الكربون (٧٤ دولاراً أميركياً / مكافئ طن من الكربون)؛ وأن ما يقارب ٣.٥ جيغا طن من ثاني أكسيد الكربون المكافئ سيكلّف أقل من ٥٠ دولاراً أميركياً / طن من ثاني أكسيد الكربون (١٨٠ دولاراً أميركياً / مكافئ طن من الكربون)؛ وأن حوالي ٤ جيغا طن من ثاني أكسيد الكربون المكافئ في السنة (٠.٦٠-١.٤ طن من الكربون المكافئ في السنة) سيكلّف أقل من ١٠٠ دولار أميركي / مكافئ طن من ثاني أكسيد الكربون (أقل من ١٨٠ دولاراً أميركياً / مكافئ طن من الكربون). ويتيح تطبيق تكنولوجيا إحتجاز الكربون وتخزينه إمكانية إضافية هامة، إلا إذا كانت مرتفعة الكلفة.
وتشير دراسة كاملة وشاملة أجريت مؤخراً عن تسع مجموعات تكنولوجية إلى أن إمكانية التخفيف بالنسبة إلى القطاع الصناعي في العام ٢٠٣٠ لما بين ٢.٥-٣.٠ جيغا طن من ثاني أكسيد الكربون المكافئ في السنة (٠.٦٨-٠.٨٢ جيغا طن من الكربون المكافئ في السنة) سيكلّف أقل من ٢٥ دولاراً أميركياً / طن من ثاني أكسيد الكربون (أقل من ٩٢ دولاراً أميركياً / طن من الكربون) (دولار ٢٠٠٤). وبينما تكون التقديرات الخاصة بإمكانية التخفيف في إطار النطاق الموجود في هذا التقييم، تكون التقديرات الخاصة بتكاليف التخفيف منخفضة إلى أبعد الحدود (توافق متوسط، أدلة متوسطة) [٧-٥].