نگاهی به دستاوردهای فناورانه ژاپن در کاهش گازهای گلخانه‌ای

مطابق با آمار و ارقام منتشر شده، ژاپن پنجمین تولیدکننده بزرگ دی‌اکسیدکربن در جهان است و قصد دارد تا سال 2050 انتشار کربن را به صفر برساند. به‌طوری که این کشور قصد دارد هم‌راستا با پیمان پاریس، انتشار کربن را به حداقل برساند. طبق برنامه‌ریزی‌های کنونی این کشور تا سال 2030 نزدیک به 56 درصد کل انرژی مصرفی این کشور از انرژی گرمایی ناشی از سوخت‌های فسیلی مانند ذغال سنگ و گاز، 22 تا 24 درصد از انرژی‌های تجدید‌پذیر مانند انرژی خورشیدی و باد و 20 تا 24 درصد از انرژی هسته‌ای تأمین خواهد شد تا ژاپن به یکی از کشورهای موفق در زمینه کاهش گاز دی‌اکسیدکربن دست پیدا کند.

کلمبیا می‌گوید فناوری‌ محققان ژاپنی باعث افزایش بهره‌وری محصولات کشاورزی این کشور شده است

کلمبیا همانند سایر کشورهای جهان با مشکل تغییرات آب و هوایی، کمبود آب و عدم امنیت غذایی ناشی از گرمایش زمین دست به گریبان است. در کلمبیا مناطقی وجود دارد که بارش شدید باران را تجربه می‌کنند و برخی منابع در فصل تابستان با خشکسالی شدید روبرو می‌شوند. محققان مرکز پژوهشی کلمبیا با آژانس بین‌المللی همکاری ژاپن جایکا (JICA) در حال کار روی دستکاری ژنتیک با هدف تولید برنجی هستند که به آب کمتری نیاز داشته باشد و احتمال رشدش در شرایط آب و هوایی کلمبیا که گاهی با کم آبی شدید روبرو است سازگار باشد. آن‌ها این کار را با کمک فناوری‌ نوین نظارتی به‌نام کاکاشی الکترونیکی که محققان ژاپنی به این کشور وارد کرده‌اند انجام می‌دهند.

تلاش پژوهشگران ژاپنی برای رسیدن به کربن صفر

ناکاجیما توشیاکی، مدیر پروژه سی سی اس می‌گوید: «سی سی اس سرنام کنترل و ذخیره دی اکسید کربن است. فناوریی که با هدف پیشگیری از گرم شدن کره زمین با جذب کربن تولید شده از فعالیت‌های صنعتی و ذخیره آن در زیر زمین همراه است.» منبع دی اکسید کربن، یک تاسیسات تامین گاز در یک پالایشگاه در مجاورت مرکز سی سی اس توماکومای است. گاز حاوی دی اکسید کربن توسط یک خط لوله به مرکز جذب فرستاده می‌شود. یاماگیشی کازویوکی، مدیر روابط عمومی این مرکز می‌گوید: «ما حداکثر ۲۵ تن دی اکسید کربن در ساعت دریافت می‌کنیم که معادن ۶۰۰ تن در روز است. هدف ما فرآوری ۱۰۰ هزار تن در یک سال بود. ما از دو سال پیش به تزریق ۳۰۰ هزار تن دست یافتیم.» هنگامی که گاز حاوی دی اکسید کربن به کارخانه می رسد، کربن از گاز جدا می‌شود و با جذب شیمیایی در داخل این سه برج که تاسیسات اصلی سی سی اس هستند جذب می‌شوند. یاماگیشی کازویوکی می‌افزاید: «دی اکسید کربن جذب شده پس از اعمال مقدار معینی فشار به داخل این چاه فرستاده می‌شود. از طریق این لوله، دی اکسید کربن به لایه‌های زمین زیر بستر دریا فرستاده می‌شود.

پژوهشگران ژاپنی بر این باور هستند که فناوری مذکور به یک رویکرد کلیدی برای کاهش تاثیر گرمایش جهانی پس از رسیدن به مرحله اجرا تبدیل خواهد شد. ناکاجیما توشیاکی، مدیر پروژه سی سی اس می‌گوید: «آژانس بین‌المللی انرژی تخمین می‌زند که بیش از ۷ میلیارد تن دی اکسید کربن در سال باید بوسیله سیستم‌های سی سی اس ذخیره شود تا انتشار گاز‌های گلخانه‌ای تا سال ۲۰۵۰ به صفر برسد. این امکان استفاده از سوخت‌های فسیلی را به روشی پاک‌تر یا با جذب مستقیم دی اکسید کربن از جو و ذخیره آن در زیر زمین فراهم می کند.»

تولید بتن با کربن منفی

در پژوهش دیگری، محققان ژاپنی موفق به ابداع راهکاری برای استفاده از کربن برای تولید بتن با کربن منفی شده‌اند. واتانابی کنزو، مدیر کل گروه بتن و مصالح ساختمانی موسسه تحقیقات فنی کاجیما می‌گوید:‌ «بتن معمولی در جریان تولید تقریبا ۲۸۸ کیلوکرم کربن در هر متر مکعب تولید می‌کند، اما با روش کربن منفی به ۱۸ کیلوگرم می رسد.» این اولین بتن در جهان است که نه تنها کربن منفی است، بلکه قادر به جذب کربن در طول فرایند ساخته شدن را دارد. واتانابی کنزو می‌گوید: «ما از گاز کربن به جای آب در فرایند ساخت بتن کربن منفی استفاده می‌کنیم. کربن در تماس با بتن در حالی که بتن در حال سفت شدن است، بی تحرک باقی می‌ماند. ما یک مخلوط ویژه از گاما سی ۲۵ اضافه می‌کنیم که آن‌را پودر جادویی می‌نامیم، زیرا مقدار زیادی کربن را جامد می‌کند. هر چه بیشتر این بتن جادویی را تولید کنیم، بیشتر باعث کاهش کربن جو می شویم.»

کمک به واحدهای تولیدی کنیا برای استفاده از انرژی خورشیدی

شرکت کریستالین سالت، یکی از تولیدکنندگان عمده شرق آفریقا با یکی از بزرگترین نیروگاه‌های خورشیدی کنیا کار می‌کند. نیروگاه کریستالین سالت که به کمک ژاپن ساخته شده سالانه ۱/۶ گیگاوات انرژی پاک تولید می‌کند و همین امر نیاز این کشور به شبکه ناپایدار برق محلی را کم کرده است. از زمان اجرای این طرح در سال ۲۰۱۶ تا کنون ۵ هزار تن از آلودگی کربنی این شرکت کاسته شده و اشتغال‌زایی خوبی نیز در محل ایجاد شده است.

تلاش ژاپن برای رسیدن به جامعه هیدروژنی

ژاپن اولین کشور جهان است که در سال ۲۰۱۷ استراتژی هیدروژن را طراحی کرد که هدف آن کاهش ۴۶ درصدی انتشار گازهای گلخانه‌ای تا سال ۲۰۳۰ و دستیابی به وضعیت کربن صفر تا سال ۲۰۵۰ است. اعتبار سبز هیدروژن بستگی به نحوه تولید آن دارد و وقتی از زغال سنگ یا گاز طبیعی ساخته می‌شود، کربن ساطع می‌کند که می‌تواند جذب و ذخیره شود. در بخش تحقیقات انرژی هیدروژن فوکوشیما، یکی از بزرگترین تاسیسات جهان در نوع خود، هیدروژن سبز تولید می‌کند. اوهیرا ایجی، مدیر کل دفتر فناوری سلوسل سخت و هیدروژن ندو می‌گوید: «در این تاسیسات ما در حال بررسی تولید هیدوژن بدون انتشار دی اکسید کربن تا حد امکان با استفاده بهینه از انرژی تجدیدپذیر هستیم.» برای تولید هیدروژن سبز از انرژی برق تجدید پذیر برای الکترولیز آب و جدا کردن اکسیژن و هیدروژن استفاده می‌شود. در این روش نه از کربن استفاده می‌شود و نه کربن ساطع می‌شود. هیدروژن بیش از یک دهه است که در خودروهای پیل سوختی و خانه‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد، اما می‌تواند نقش بیشتری در ترکیب انرژی آینده ایفا کند. اوهیرا ایجی می‌افزاید: «برای دستیابی به کربن صفر، هیدروژن نه تنها برای تولید برق بلکه برای تولید گرما در صنعت مورد استفاده قرار می‌گیرد. برای استفاده از هیدروژن به عنوان منبع انرژی منظم، کاهش هزینه‌ها بسیار مهم است. در ژاپن، ما هدفی را تعیین کرده‌ایم که در آینده، هزینه تولید هیدروژن معادل هزینه تولید سوخت های فسیلی باشد که امروز استفاده می‌کنیم.» یکی از راه‌کارهای کاهش قیمت، افزایش تولید در خارج است، این بدان معنا است که هیدروژن بیشتری برای واردات در اختیار خواهد بود.

نیشیمورا موتوهیکو، می‌گوید: «مخزنی که ما در اینجا داریم، دومین مخزن بزرگ در جهان است، اما وقتی بحث تجاری‌سازی باشد، ۲۰ برابر بزرگ‌تر از این مورد را نیاز داریم. ما در حال توسعه مخازن استوانه‌ای با کف تخت مانند تانکرهای مورد استفاده در مخازن ال ان جی به جای تانکرهای کروی هستیم. هدف ما کاهش هزینه با استفاده از چنین مخازنی است. هیدروژن به موضوع مهمی برای مواجه با گرم شدن زمین تبدیل شده است و ما مسئولیت سنگینی در این زمینه احساس می‌کنیم.»