أضرار غاز ثاني الكربون على البيئة

أدى ارتفاع معدل حرق الوقود الأحفوري وإزالة الغابات وتدهور الأراضي وممارسات الصناعة المختلفة إلى زيادة مستويات ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي، مما أثار القلق العالمي بسبب تأثيره على تغير المناخل والبيئة.

زادت هذه المصادر البشرية على انبعاثات ثاني أكسيد الكربون العالمية بنسبة 48٪، منذ أكثر من عشرين عامًا، مما أسرع تأثير غازات الاحتباس الحراري وزاد في درجة حرارة الكوكب بمقدار 0.8 درجة مئوية في عام 2013.

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 لمواجهة التحدي، يجب تنفيذ العديد من الأساليب معا مثل (كفاءة الطاقة، ومصادر الطاقة البديلة، والحفاظ على الطاقة، بالإضافة إلى احتجاز وعزل الكربون)، ويمكن أن تكون استراتيجيات عزل الكربون مسارا واضحا في التخفيف من تغير المناخ، بالإضافة إلى تحييد ثاني أكسيد الكربون الزائد في الغلاف الجوي المنبعث من مصادر بشرية.

هناك العديد من الخطط الاستراتيجية للتخفيف من ثاني أكسيد الكربون التي تمت دراستها، وتستخدم حاليا في العديد من المشاريع التجريبية لزيادة الحافز لدراسة هذا المجال. وتتضمن هذه المسألة نظرة شاملة على عزل الكربون كوسيلة لتخفيف تغير المناخ من خلال التركيز بشكل خاص على تقنيات احتجاز الكربون وتخزينه، والتخفيف البيولوجي بما في ذلك التشجير وعزل المحيطات واستخدام الطحالب الدقيقة. 

آثار غاز ثاني الكربون على البيئة

أولًا : الاحتباس الحراري

يساهم ثاني أكسيد الكربون في تلوث الهواء من خلال دوره في زيادة الاحتباس الحراري. يقوم ثاني أكسيد الكربون بامتصاص الإشعاع على سطح الأرض، مما يؤدي إلى تشكيل طبقة الأوزون ومنع تبريد الأرض ليلا.

يؤدي ارتفاع درجة حرارة مياه المحيط إلى امتصاص المحيطات لثاني أكسيد الكربون من الجو، ومع ذلك، فإن ارتفاع درجات حرارة المياه يؤثر سلبًا على قدرة المحيطات على امتصاص ثاني أكسيد الكربون، ومع مرور الوقت، تتفاقم آثار ثاني أكسيد الكربون.

ثانيًا : تغير المناخ

التأثير البيئي الآخر لثاني أكسيد الكربون هو تغير المناخ، حيث ارتفعت درجة حرارة سطح الأرض خلال المائة عام الماضية، وتشير الدراسات التي أجرتها الإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي (NOAA) إلى أن تلوث ثاني أكسيد الكربون هو السبب الرئيسي، وتتعدد آثاره بشكل معقد، حيث تشير الأدلة إلى زيادة مستويات مياه المحيطات مما أدى إلى فقدان السواحل والأراضي الرطبة الساحلية.

ثالثًا : أمطار حمضية

يساهم 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 بسبب الأمطار الحمضية، وهو عامل تعقيد ينتج عن 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 الإنسان

تؤثر انبعاثات ثاني أكسيد الكربون على صحة الإنسان بإزاحة الأكسجين في الغلاف الجوي، مما يجعل التنفس أكثر صعوبة، ويزيد من مستويات ثاني أكسيد الكربون، وقد تؤدي المستويات العالية من ثاني أكسيد الكربون في المناطق المغلقة إلى شكاوى صحية مثل الصداع.

تشير مستويات ثاني أكسيد الكربون إلى وجود 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، يُعد عرض التنظيم الطبيعي للكربون على هذا الكوكب مهمًا للغاية. حيث يتم تداول الكربون وإعادة تدويره بين الخزانات والعمليات الطبيعية التي تحدث بمعدلات مختلفة تتراوح بين قصيرة المدى وطويلة الأجل.

وفقا للإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي (NOAA)، تشير العمليات القصيرة المدى إلى دورات يومية وموسمية حيث يتم إطلاق الكربون في الغلاف الجوي من خلال التنفس للنباتات والحيوانات، وكذلك تحلل الكتلة الحيوية على مدى عقود وقرون، وتتأرجح مستويات ثاني أكسيد الكربون عن طريق اختلاطه سطحيا وعميقا في المحيطات، بينما يتم تخزين الكربون على مدى زمني جيولوجي كصخر كربوني أو يتم إطلاقه عن طريق البراكين التي تنتج غاز ثاني أكسيد الكربون من الصخور المخزنة تحت الأرض.

يتم تخزين حوالي 123GtC / سنويًا في الكتلة الحيوية، ويتم إطلاقه من خلال التنفس عند 60 GtC / سنويًا. بالإضافة إلى ذلك، يتم إطلاق الكربون من الكتلة الحيوية المتحللة عند 60 GtC / سنويًا، مما يؤدي إلى إفراز 3 GtC / سنويًا من الكربون الناتج عن عزل الكربون في التربة.

وبالمثل، يتم امتصاص 2 جيجاتون من الكربون سنويا في المحيطات، من قبل الكائنات الضوئية وإطلاقها عن طريق التنفس، في حين تطلق البراكين كمية صغيرة جدا من الكربون (0.13 جيجاتون سنويا)، وهو صغير جدا بالمقارنة مع كمية مصادر الكربون التي تم إنتاجها في الأربعين سنة الماضية، والتي تقدر بحوالي 9 جيجاتون سنويا. ونظرا لهذه القضايا الرئيسية والقادة العالميين الذين يكافحون من أجل إدارة تغير المناخ والتخفيف من حدته، فإنه من المهم دراسة طرق التخفيف المادية والبيولوجية التي يمكنها تخزين الكربون وعزله لفترة غير محددة أو على المدى القصير.

طرق عزل الكربون الفيزيائية

تقنيات امتصاص الكربون وتخزينه

يتضمن 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.

عند استخدام هذا النهج، يتم احتجاز الكربون قبل الاحتراق وبعده، ويتم فصله عن المادة الماصة وتخزينه أو إعادة استخدامه في الصناعة، وأكثر الخزانات شيوعا وقابلية للتطبيق لهذه التقنيات هي خزانات النفط والغاز المستنفد وأحواض الفحم غير القابلة للتعدين والتكوينات المالحة العميقة.

احتجاز الكربون

نظرًا لحقيقة أن ثاني أكسيد الكربون يتكون أثناء عمليات الاحتراق المختلفة، فإنه يجب استخدام تقنيات محددة لاختيار الطريقة المناسبة لإزالته، وتشمل هذه الطرق الأنظمة الرئيسية لثاني أكسيدالكربون المرتبطة بعمليات الاحتراق المختلفة، مثل الاحتراق المسبق وما بعد الاحتراق واحتراق الأكسجين بالوقود.

ما قبل الاحتراق

عادة 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.

يمكن تطبيق هذه التقنية على محطات الطاقة التي تعتمد على دورة مركبة للتخزين المتكاملة والتي تستخدم الفحم كوقود. وبالإضافة إلى ذلك ، يمكن أيضا معالجة الغاز الطبيعي من خلال عملية الاحتراق المسبق ، نظرا لاحتوائه بشكل أساسي على الميثان ، ويمكن تحويله إلى غاز اصطناعي يحتوي على أول أكسيد الكربون وغاز الهيدروجين باستخدام التفاعل (CH4 + H2O à CO + H2) في عملية الاحتراق المسبق. يمكن استخدام H2 من الغاز الاصطناعي كمصدر للطاقة النظيفة أو في تطبيقات أخرى ، ويمكن استخدامه في محطات الطاقة كإحدى أشكال الطاقة المتجددة.

آخر الاحتراق

تعتبر تقنيات التقاط الكربون بعد الاحتراق (PCC) الأكثر تفضيلا في جميع أنحاء العالم، حيث يمكن تعديلها بسهولة في أنظمة محطات الطاقة القديمة. عادة، تقوم هذه التقنيات بإزالة ثاني أكسيد الكربون من غاز المداخن بعد حدوث الاحتراق. حاليا، أصبح التقاط ثاني أكسيد الكربون عملية صناعية وحيدة تستخدم على نطاق تجاري كامل. تتضمن عملية PCC استخدام مادة ماصة كيميائية، حيث يدخل الغاز الخام من خلال فاصل المدخل، وتتم إزالة الجزيئات السائلة والصلبة منه، ثم يندفع الغاز من الجزء السفلي للممتص نحو تيار المحلول الهزيل.

يتم امتصاص ثاني أكسيد الكربون في غاز المداخن، ويترك 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، وهذا يعزز فعالية التكنولوجيا.

احتراق الأكسجين

يستخدم 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.

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 هي الأكثر قابلية للتنفيذ بسهولة، ولكن يتمتع بكفاءة منخفضة جدا 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 الكربون

بمجرد الحصول على الكربون، يمكن استخدام تقنيات وأساليب مختلفة لفصله عن المصدر، وإعداده للتخزين أو النقل، ويمكن استخدام أجهزة غسل رطبة ومواد ماصة وأغشية والامتزاز بالتبريد، بالإضافة إلى طرق أخرى لإكمال هذه العملية.

تخزين الكربون المادي

تتمثل الطرق الرئيسية لتخزين ثاني أكسيد الكربون المادي في تكوينات جيولوجية مختلفة، مثل خزانات النفط والغاز الفائضة، وتخزين المحيطات العميقة، وطبقات المياه الجوفية المالحة أو الغير مستخدمة بأي طريقة عملية أخرى.

في الوقت الحالي، يعد التخزين الجيد لكميات كبيرة من ثاني أكسيد الكربون هو الخيار الأكثر جدوى، ومع ذلك، يجب اختيار المواقع بعناية فائقة، وتتضمن المتطلبات عادة العثور على صخور خزان مناسبة تتمتع بالمسامية والسمك والنفاذية المناسبة، وصخور ذات قدرات مانعة للتسرب الجيدة وبيئة جيولوجية مستقرة.

ويمكن أن يكون لاستخدام الوسائط الجيولوجية كمخزن حدوده بسبب احتمالية التسرب، ويجب أخذ ذلك في الاعتبار عند اختيار أفضل طريقة لتخزين الكربون. ووفقا للباحثين ليونج وآخرين وباشو، يجب أن تشمل معايير اختيار الموقع الجيولوجي المناسب الإعداد التكتوني وجيولوجيا الحوض والنظام الحراري الأرضي وهيدرولوجيا مياه التكوين وإمكانيات الهيدروكربون ونضج الحوض.

يجب التغلب على العوائق الاقتصادية أيضًا، لجعل المخازن الجيولوجية الأكثر قابلية للتطبيق في استنزاف خزانات النفط والغاز، وطبقات المياه الجوفية المالحة، وأسِرّة الفحم التي لا تُقهر.

خزانات النفط والغاز المستنفدة

يمكن 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 الهجر.

بالإضافة إلى ذلك، هناك أيضا دافع اقتصادي كبير لصناعات النفط والغاز، مما يجعل استخدام وتخزين هذه الوقود في الخزانات واحدة من أكثر الطرق توفرا وملاءمة. وفي الوقت الحالي، هناك العديد من مشاريع التخزين التي تتم تنفيذها، مثل خزان النفط الكندي الذي يمكنه تخزين 30 مليون طن من ثاني أكسيد الكربون، ويتم نقله من مصنع التغويز في أمريكا عبر خط الأنابيب.

محلول ملحي

كما 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).

لتخزين ثاني أكسيد الكربون داخل طبقات المياه الجوفية، يجب أولاً أن يتم حبسه في مصدر رئيسي، كما تم شرحه في الأقسام السابقة، ثم نقله ليتم حقنه داخل طبقات المياه الجوفية المالحة، وتختلف آليات الاصطياد التي تحدث في هذه الطبقات المائية.

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

على الرغم من أن الطرق المختلفة لالتقاط وتخزين ثاني أكسيد الكربون لها قيمة كبيرة ويمكن استخدامها في المصانع والصناعات في جميع أنحاء العالم، إلا أنه من المهم أن تتبع كل من الأساليب المادية والبيولوجية لمكافحة تغير المناخ.

يتضمن التخفيف البيولوجي للكربون استخدام وسائط بيولوجية، وخاصة الكائنات النباتية ذاتية التغذية التي تستخدم الكربون المثبت كمصدر للغذاء وتحويل ثاني أكسيد الكربون إلى الجلوكوز في عملية التمثيل الضوئي، وهي العملية التي يستخدم فيها النبات الطاقة من الضوء لتصنيع الجلوكوز في أنسجته المحتوية على الكلوروفيل.

ثم يتم تخزين الجلوكوز على شكل نشا وسليلوز في النباتات، التي تنتج الكربون العضوي وتعزله عن البيئة، بالإضافة إلى ذلك، يمكن تعزيز الطرق الطبيعية البرية والمائية لإنشاء مستقبل منخفض الكربون بالكامل، حيث يتم توازن المصادر البشرية في دورة الكربون.

عزل الكربون الأرضي

أثناء العملية الفوتوسنتيزية، يتم تحويل ثاني أكسيد الكربون إلى الكربوهيدرات لتغذية النبات، ويتم إطلاق بعضه لاحقًا خلال عملية التحلل. ومع ذلك، يتم تخزين بعض هذا الكربون بشكل طبيعي في التربة أو في الأراضي الرطبة، مما يوفر وسيلة لتخزين مصادر ثاني أكسيد الكربون البشرية.

تغطي النظم البيئية للغابات في العالم ما يقرب من ٤.١ مليار هكتار، وهي احتياطي كبير جدا لعزل الكربون الأرضي. تشير الدراسات إلى أن أنشطة إدارة الغابات، وإزالة الغابات، وتشجير التربة الزراعية، والإدارة اللاحقة لمزارع الغابات تعد أهم العوامل البشرية التي يمكن أن تؤثر على الكربون العضوي للتربة داخل الغابات. بالإضافة إلى ذلك، تعتبر النظم الإيكولوجية الأرضية وقدرتها على عزل الكربون أمرا مهما جدا، ولذلك يجب النظر في تقنيات الإدارة لزيادة امتصاص الكربون من النباتات وتخزينه بشكل فعال.

توجد تقنيات عزل الكربون في التربة، مثل استخدام الفحم الحيوي بالإضافة إلى التربة، وذلك لزيادة قدرة الكربون على الامتصاص.

التشجير

تشجير/إعادة التحريج واختيار محدد للأنواع هما عوامل حاسمة في زيادة الكربون العضوي في التربة، مما يؤدي إلى تحسين قدرة الأرض على العزل. تم إجراء دراسة لتقييم أنظمة استخدام الأراضي المختلفة، والتشجير هو تقنية يمكن استخدامها في إعادة تطوير المواقع المنجمية القديمة والحقول الزراعية والمناطق الأخرى التي لا تمتلك القدرة على تخزين ثاني أكسيد الكربون.

على الرغم من أن الغابات تلعب دورًا كبيرًا في تخزين ثاني أكسيد الكربون، فإن آثار تغير المناخ ستؤثر في نهاية المطاف على إنتاجية النظام البيئي وتخصيص الكتلة الحيوية والميكروبات، وهذا يمكن أن يؤثر في النهاية على تخزين الكربون.

عزل كربون المحيط

المحيط يحتوي على الكربون غير العضوي بنسبة 50 مرة أكثر من الغلاف الجوي، ويعمل كمصفاة طبيعية للكربون. يتم عزل حوالي 2 ميغاهيرتز من الكربون سنويا من خلال إحدى عمليتين، إما عملية التمثيل الضوئي أو عملية الذوبان. يحدث العزل أيضا عن طريق عملية التمثيل الضوئي، حيث تموت الكائنات الحية الضوئية وتغرق إلى أعماق المحيطات بواسطة التدفق الرأسي، ويبقى الكربون المثبت في رواسب قاع المحيط.

يعني أن مضخة الذوبانية تعمل كعملية عزل عن طريق استغلال قابلية ذوبان ثاني أكسيد الكربون في الماء الذي يتحول إلى كربونات، وتتم نقل هذه الكربونات إلى أعماق المحيط لفترات طويلة من الزمن عن طريق تيارات الحمل الحراري وتيارات المحيطات.

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.

بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن يتم حبس الكربون في المحيط على مدى مئات وآلاف السنين، وذلك باستخدام تفاعلات تخزين الكربون في شكل أملاح المغنيسيوم والكالسيوم، وفقًا لجدول زمني جيولوجي
CO2 + CaSiO3 <–> CaCO3 + SiO2 (1)
CO2 + MgSi <–> MgCO3 + SiO2 (2)

تخفيف الكربون البيولوجي

الطحالب الدقيقة

يتم تحقيق التخفيف البيولوجي للكربون (BCM) من خلال العمليات الطبيعية، واستخدام الكائنات الحية والتمثيل الضوئي لعزل الكربون، وتم دراسة الطحالب الدقيقة كوسيط للطاقة المتجددة منذ عقود من الزمن لتخفيف تغير المناخ.

يمكنهم استخدام ثاني أكسيد الكربون المركز، الذي يأتي من محطات توليد الطاقة بالإضافة إلى مصادر أخرى مختلفة، لإنتاج أنواع مختلفة من الكتلة الحيوية، وهذا يمثل استراتيجية قوية لتخفيف غازات الاحتباس الحراري.

البكتيريا الزرقاء

يمكن 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.

من الممكن أن تكون البكتيريا الزرقاء شكلا من أشكال الطاقة المستدامة، مثل الطحالب الدقيقة، حيث يمكنها تثبيت ثاني أكسيد الكربون في مفاعل حيوي، وإعادة استخدامه لتكوين الدهون، التي يمكن تحويلها بدورها إلى وقود الديزل الحيوي، وذلك يخفف بشكل فعال من انبعاث ثاني أكسيد الكربون ويولد طاقة.