مشروع REACT الأوروبي يطوّر نظامًا كهربائيًا لتحويل ثاني أكسيد الكربون الصناعي إلى إيثيلين

أخبار ar.wedoany.com، يعمل مشروع REACT المموّل من الاتحاد الأوروبي على تطوير نظام كهربائي وظيفي لتحويل نفايات ثاني أكسيد الكربون الصناعي إلى إيثيلين، بهدف إغلاق دورة الكربون. يشارك في هذا المشروع كل من المختبر الفيدرالي السويسري لعلوم المواد والتكنولوجيا (Empa) ومؤسسات أخرى، ويهدف إلى تحويل ثاني أكسيد الكربون إلى إيثيلين، وهو مادة كيميائية صناعية أساسية.

الإيثيلين غاز عديم اللون ذو رائحة حلوة، يُستخدم في المطبخ كهرمون نباتي طبيعي لإنضاج الفاكهة، لكنه في الصناعة يُعد مادة كيميائية أساسية حيوية تُستخدم في تصنيع العديد من المنتجات، بدءًا من البلاستيك وصولًا إلى الأدوية. يبلغ الإنتاج العالمي السنوي للإيثيلين حاليًا أكثر من 317 مليون طن، يتم إنتاج أكثر من 95% منها عبر عملية التكسير بالبخار المعتمدة على الوقود الأحفوري، مما يُنتج حوالي 260 مليون طن من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون سنويًا. يهدف مشروع REACT (التحويل الكهروكيميائي المتجدد المتقدم لثاني أكسيد الكربون إلى منتجات مستهدفة) إلى تغيير هذه الصناعة كثيفة الكربون، وتحويل الانبعاثات الصناعية إلى مورد قيّم.

يركز المشروع على استرجاع ثاني أكسيد الكربون من القطاعات التي يصعب تقليل انبعاثاتها، مثل صناعات الحديد والصلب والأسمنت والكيماويات. من خلال عملية كهروكيميائية متسلسلة جديدة مقاومة للشوائب، يمكن لمشروع REACT تحويل تيارات ثاني أكسيد الكربون الصناعية منخفضة النقاء مباشرة إلى مزيج كيميائي قيّم غني بالأوليفينات، لاستخدامه في إنتاج البوليمرات والمواد الكيميائية والوقود بشكل مستدام، مع تقليل الحاجة إلى المعالجة المسبقة المكلفة بشكل كبير. تعمل هذه العملية بطاقة متجددة، لتحويل انبعاثات ثاني أكسيد الكربون التي لا يمكن تجنبها إلى مواد خام للكيماويات والمواد من الجيل التالي.

صرّح كورسين باتاغليا، رئيس مختبر مواد تحويل الطاقة في Empa، بأن الفريق أجرى أبحاثًا على تحويل ثاني أكسيد الكربون كهروكيميائيًا على نطاق معملي لسنوات، وأن هدف مشروع REACT هو إنشاء نموذج أولي لخلية كهروكيميائية وظيفية لتحويل ثاني أكسيد الكربون إلى إيثيلين، ورفع مستوى جاهزيتها التقنية. سيدرس فريق باتاغليا كيفية تأثير الشوائب الموجودة في ثاني أكسيد الكربون الصناعي الناتج عن النفايات على نشاط وعمر المحفزات المستخدمة في الخلية الكهروكيميائية، معتمدًا على مفاعل تحويل ثاني أكسيد الكربون الكهروكيميائي المتوازي الذي طُوّر سابقًا، والذي يسمح نظامه الآلي بإجراء ما يصل إلى عشر تجارب في وقت واحد.

يُعزز مشروع REACT سلسلة قيمة الكربون الدائرية، ويعزز الاستقلالية الصناعية الأوروبية، ويساهم في الانتقال نحو إنتاج كيميائي محايد مناخيًا. يدمج المشروع مواد مبتكرة وأنظمة مراقبة متقدمة وتقنية التوأم الرقمي لتحسين الكفاءة والمتانة وقابلية التوسع والجدوى الاقتصادية. وخلص باتاغليا إلى أن التقنيات التي سيتم تعلمها خلال فترة المشروع ستساعد أيضًا في تطوير تقنيات أخرى لتحويل ثاني أكسيد الكربون، مثل تحويله إلى وقود اصطناعي. تُعد إضافة قيمة لثاني أكسيد الكربون مفهومًا أساسيًا في برنامج أبحاث Empa "استخراج الغلاف الجوي"، الذي يبحث عن طرق لإزالة الغازات الدفيئة من الغلاف الجوي وتخزينها لفترات طويلة أو تحويلها إلى مواد كيميائية مفيدة.

مشروع REACT هو مشروع ضمن برنامج "أوروبا الأفقية"، ويمتد على مدار 48 شهرًا، من مايو 2026 إلى أبريل 2030، ويغطي سلسلة القيمة بأكملها بدءًا من المؤسسات البحثية وصولًا إلى موردي المواد الخام ومصنعي البوليمرات في صناعة التغليف. ينسق المشروع معهد البحوث الصناعية والتقنية النرويجي (SINTEF)، ويضم 13 شريكًا من 10 دول: VITO (بلجيكا)، وJohnson Matthey PLC (المملكة المتحدة)، وeChemicles (المجر)، وشركة Procter & Gamble Services Company NV (بلجيكا)، وIDENER (إسبانيا)، وNorner Research AS (النرويج)، وEmpa (سويسرا)، وK1-MET GmbH (النمسا)، وFARPLAS (تركيا)، وJohnson Matthey Davy Technologies Ltd (المملكة المتحدة)، وHoloss (البرتغال)، وETA-Florence Renewable Energies (إيطاليا).