เทคโนโลยีการดักจับคาร์บอนไดออกไซด์เป็นชุดเทคโนโลยีที่มุ่งลดปริมาณก๊าซเรือนกระจกที่ปล่อยสู่ชั้นบรรยากาศ โดยการดักจับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์จากแหล่งกำเนิดต่างๆ เช่นโรงไฟฟ้าพลังงานความร้อน โรงงานอุตสาหกรรมหรือแม้กระทั่งจากอากาศโดยตรง จากนั้นจึงนำ CO2 ที่ดักจับได้ไปใช้ประโยชน์ในกระบวนการผลิตต่างๆหรือกักเก็บไว้ใต้ดินอย่างถาวรเพื่อป้องกันไม่ให้ CO2 กลับสู่ชั้นบรรยากาศ
เนื่องจากความกังวลเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศยังคงเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง การปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์จึงกลายเป็นประเด็นสำคัญในความพยายามลดภาวะโลกร้อน CO2 ซึ่งส่วนใหญ่เกิดจากการเผาไหม้เชื้อเพลิงฟอสซิล เป็นสาเหตุสำคัญของปรากฏการณ์เรือนกระจก โดยกักเก็บความร้อนไว้ในชั้นบรรยากาศ เพื่อตอบสนองต่อปัญหาที่เพิ่มมากขึ้นนี้ เทคโนโลยีสมัยใหม่จึงได้พัฒนาวิธีการใหม่ๆ ในการดักจับและกำจัด CO2 ออกจากอากาศ เทคโนโลยีเหล่านี้เรียกว่า การดักจับ ใช้ประโยชน์ และกักเก็บคาร์บอน (CCUS) ซึ่งถือเป็นองค์ประกอบสำคัญในการต่อสู้กับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ
1. การจับอากาศโดยตรง (DAC)
เทคโนโลยีดักจับคาร์บอนที่มีแนวโน้มดีที่สุดอย่างหนึ่งคือ Direct Air Capture (DAC) วิธีนี้เกี่ยวข้องกับการใช้เครื่องจักรที่สกัด CO2 ออกจากบรรยากาศโดยตรง กระบวนการเริ่มต้นด้วยการดึงอากาศเข้าไปในเครื่องจักรซึ่งอากาศจะผ่านสารละลายเคมี ซึ่งมักเรียกกันว่ากระบวนการ “ขัด” สารละลายนี้จะดักจับ CO2 จากนั้นจึงให้ความร้อนเพื่อปลดปล่อยก๊าซ CO2 ที่จับได้สามารถนำไปเก็บไว้ใต้ดินหรือใช้ในงานอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น การสร้างเชื้อเพลิงสังเคราะห์
บริษัทต่างๆ เช่น Climeworks เป็นผู้นำในด้านเทคโนโลยี DAC โดยสร้างสิ่งอำนวยความสะดวกขนาดใหญ่เพื่อดักจับ CO2 ในระดับต้นทุนที่คุ้มทุน แม้ว่าเทคโนโลยีนี้จะยังอยู่ระหว่างการปรับปรุง แต่เทคโนโลยีดังกล่าวมีศักยภาพที่จะลดระดับ CO2 ในชั้นบรรยากาศได้อย่างมาก
2. พลังงานชีวมวลพร้อมการดักจับและกักเก็บคาร์บอน (BECCS)
เทคโนโลยีใหม่ที่กำลังมาแรงอีกชนิดหนึ่งคือ Bioenergy with Carbon Capture and Storage (BECCS) ซึ่ง BECCS เป็นการผสมผสานการผลิตพลังงานชีวภาพ เช่น จากเชื้อเพลิงชีวภาพหรือชีวมวล เข้ากับเทคนิคการดักจับคาร์บอน เมื่อพืชดูดซับ CO2 ในระหว่างการสังเคราะห์แสง พืชจะเก็บ CO2 ไว้เป็นชีวมวล โดยการแปลงชีวมวลนี้เป็นพลังงาน (เช่น เชื้อเพลิงชีวภาพ) และดักจับการปล่อย CO2 ที่เกิดขึ้นในระหว่างการผลิตพลังงาน ระบบนี้จะสร้างกระบวนการ “คาร์บอนเป็นลบ”
เทคโนโลยีนี้ได้รับความสนใจเนื่องจากสามารถกำจัด CO2 ออกจากชั้นบรรยากาศได้มากกว่าที่ปล่อยออกมา อย่างไรก็ตาม จำเป็นต้องมีการจัดการการใช้ที่ดินและการผลิตชีวมวลอย่างรอบคอบเพื่อหลีกเลี่ยงผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมที่ไม่พึงประสงค์
3. การดักจับคาร์บอนจากมหาสมุทร
มหาสมุทรมีบทบาทสำคัญในการดูดซับ CO2 แต่ปัจจุบันมีการพัฒนาเทคโนโลยีใหม่ๆ เพื่อปรับปรุงกระบวนการตามธรรมชาตินี้ การดักจับคาร์บอนจากมหาสมุทรเกี่ยวข้องกับการเพิ่มความสามารถของมหาสมุทรในการดูดซับ CO2 หรือดักจับโดยตรงจากน้ำ แนวทางที่มีแนวโน้มดีอย่างหนึ่งคือการทำให้มหาสมุทรมีปุ๋ย ซึ่งเกี่ยวข้องกับการเติมสารอาหารเพื่อกระตุ้นการเติบโตของแพลงก์ตอน แพลงก์ตอนดูดซับ CO2 ในระหว่างการสังเคราะห์ด้วยแสง และเมื่อแพลงก์ตอนตายลง แพลงก์ตอนจะจมลงสู่ก้นมหาสมุทร ทำให้กักเก็บคาร์บอนได้อย่างมีประสิทธิภาพเป็นเวลานาน
แม้ว่าเทคนิคนี้จะแสดงให้เห็นถึงศักยภาพแล้วก็ตาม แต่ก็ยังมีข้อกังวลเกี่ยวกับผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม และจำเป็นต้องมีการวิจัยเพิ่มเติมเพื่อพิจารณาความเป็นไปได้ของการดักจับคาร์บอนจากมหาสมุทรขนาดใหญ่
4. การผุกร่อนที่ได้รับการปรับปรุง
การผุกร่อนที่เพิ่มขึ้นเป็นแนวทางใหม่ที่ใช้กระบวนการทางธรรมชาติเพื่อดักจับ CO2 จากอากาศ ในกระบวนการนี้ แร่ธาตุ เช่น โอลิวีน จะกระจายไปทั่วพื้นดินหรือพื้นผิวมหาสมุทร แร่ธาตุเหล่านี้จะทำปฏิกิริยากับ CO2 ในชั้นบรรยากาศโดยธรรมชาติ ทำให้เกิดคาร์บอเนตที่เสถียรซึ่งสามารถกักเก็บ CO2 ไว้ได้นานหลายพันปี
แม้ว่าเทคนิคนี้จะยังอยู่ในช่วงเริ่มต้นของการพัฒนา แต่ก็ถือเป็นตัวอย่างของการใช้กระบวนการทางธรรมชาติเพื่อแก้ปัญหา CO2 ทั่วโลก ความท้าทายอยู่ที่การขยายขอบเขตของวิธีการนี้และให้แน่ใจว่าจะไม่สร้างความเสียหายต่อระบบนิเวศในท้องถิ่น
5. การใช้และการนำคาร์บอนกลับมาใช้ใหม่
แทนที่จะกักเก็บ CO2 ไว้เฉยๆ บริษัทหลายแห่งกำลังหาวิธีแปลง CO2 ให้เป็นผลิตภัณฑ์ที่มีคุณค่า กระบวนการนี้เรียกว่า การใช้คาร์บอน ซึ่งจะนำ CO2 ที่จับได้ไปแปลงเป็นเชื้อเพลิง สารเคมี หรือแม้แต่เป็นวัสดุก่อสร้าง ตัวอย่างเช่น บริษัทต่างๆ กำลังศึกษาวิธีต่างๆ ในการใช้ CO2 เพื่อผลิตเชื้อเพลิงสังเคราะห์ที่สามารถทดแทนเชื้อเพลิงฟอสซิลในการขนส่งได้
การใช้คาร์บอนไม่เพียงช่วยลด CO2 ในชั้นบรรยากาศเท่านั้น แต่ยังสร้างมูลค่าทางเศรษฐกิจด้วยการเปลี่ยนคาร์บอนเสียให้เป็นทรัพยากรที่มีประโยชน์ ถือเป็นช่องทางที่น่าตื่นเต้นสำหรับนวัตกรรมที่ยั่งยืน
ความก้าวหน้าของเทคโนโลยีดักจับคาร์บอนถือเป็นทางออกที่หวังว่าจะช่วยบรรเทาผลกระทบจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศได้ ด้วยการลงทุนและการวิจัยอย่างต่อเนื่อง เทคโนโลยีเหล่านี้จึงมีศักยภาพที่จะขยายขนาดและส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อความพยายามในการลด CO2 ทั่วโลก ในขณะที่โลกกำลังเผชิญกับความท้าทายจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ การพัฒนาวิธีการดักจับคาร์บอนที่มีประสิทธิภาพและคุ้มทุนจะมีบทบาทสำคัญในการสร้างอนาคตที่ยั่งยืนสำหรับคนรุ่นต่อๆ ไป