تشكل انبعاثات ثاني أكسيد الكربون إحدى أكبر الأزمات البيئية التي تواجه العالم في العصر الحديث نظرًا لتسببها المباشر في ظاهرة الاحتباس الحراري والتغير المناخي، وفي المقابل يزداد الطلب العالمي على الوقود والمركبات الكيميائية الأساسية بشكل غير مسبوق مما يضع ضغوطًا هائلة على منابع الهيدروكربونات الأحفورية التقليدية. تهدف هذه المقالة العلمية إلى تسليط الضوء على تقنيات التحويل الكيميائي والتثبيت الاصطناعي لكربون الهواء والمصانع كحل هندسي مبتكر يجمع بين المعالجة البيئية للانبعاثات وإنتاج وقود سائل ومواد كيميائية عالية الجودة تُستخدم مباشرة في القطاعات الصناعية وتوليد الطاقة المستدامة. منذ بداية الثورة الصناعية أصبح غاز ثاني أكسيد الكربون ناتجًا جانبيًا لا مفر منه في كافة الأنشطة، ومع ذلك فإن تراكمه المستمر تحول إلى عبء بيئي واقتصادي لأن هذا الغاز يستغرق عقودًا طويلة لكي يتبدد أو يمتص طبيعيًا. مع تزايد التوجه العالمي نحو الاقتصادات الدائرية ظهرت الحاجة إلى تحويل هذه الغازات الضارة من مجرد انبعاثات ملونة إلى مصدر مستدام للكربون النافع، حيث يمثل التفاعل الكيميائي الذي يعيد تدوير ثاني أكسيد الكربون الجسر الرابط بين قطاع إدارة الانبعاثات الصناعية وقطاع إنتاج الوقود الكيميائي المستدام. تعتمد عملية تحويل ثاني أكسيد الكربون إلى وقود على تقنيات الاختزال الكيميائي والتحفيز الكهرومائي، وهي عملية تفكيك وإعادة ترتيب للروابط بين الكربون والأكسجين تحت تأثير محفزات متطورة. تبدأ العملية بالتقاط الغاز من المصادر الصناعية وتنقيته من الشوائب وضغطه بأساليب مغلقة، ثم يُدخل هذا الغاز إلى مفاعلات كيميائية بدرجات حرارة وضغوط محددة وبوجود الهيدروجين الأخضر. تتحول جزيئات ثاني أكسيد الكربون بفعل الحرارة والتحفيز إلى أبخرة وسوائل هيدروكربونية تُكثّف لتتحول إلى ميثانول ووقود سائل ذي قيمة حرارية عالية، بالإضافة إلى كميات من الغازات المصاحبة والمياه العذبة. ليست جميع التفاعلات الكيميائية متساوية من حيث إنتاجية الوقود والمنتجات، حيث تُعد العمليات التي تعتمد على المحفزات المعدنية النانوية من أفضل المدخلات. يبرز استخدام النحاس والحديد والزنك المطور، إلى جانب الأكاسيد المعدنية المختزلة، كأفضل الوسائط التي تعطي عائدًا مرتفعًا من الميثانول والإيثانول يصل إلى أكثر من ثمانين بالمئة من كتلة الكربون المدخلة. في المقابل يُستبعد عادةً الغاز الخام غير المنقى من هذه العملية لأنه يطلق مركبات كبريتية تسبب تسمم المحفزات وتلف المفاعلات وتنتج انبعاثات ضارة. يتميز الوقود السائل الناتج من تحويل ثاني أكسيد الكربون بخصائص فيزيوكيميائية وقيمة حرارية تقارب الديزل والميثانول التقليدي، مما يجعله صالحًا للاستخدام المباشر في محركات الاحتراق الداخلي والأنظمة الكيميائية. يمكن خلط هذا الوقود بالوقود التقليدي بنسب مختلفة أو استخدامه مباشرة بعد تقطيره لتشغيل محطات الطاقة والمصانع. كما يتم استغلال الغازات الحرارية الناتجة من العملية نفسها للحرق المباشر وتوليد البخار لتشغيل التوربينات داخل المحطة، مما يحقق اكتفاءً ذاتيًا للمحطة من الطاقة. يحقق هذا التوجه منافع بيئية واقتصادية متكاملة، فهو يسهم في تقليل حجم الانبعاثات الغازية وخفض البصمة الكربونية الناتجة عن استخراج النفط الخام وتكريره. كما أنه يقدم مصدر طاقة محلي ورخيص للمناطق الصناعية، مما يدعم الاقتصاد الدائري ويخلق فرص عمل جديدة في مجالات احتجاز الكربون وإدارة محطات التثبيت الكيميائي. رغم الفرص الواعدة، تقف بعض التحديات أمام التوسع التجاري لهذه التقنية، مثل ارتفاع تكلفة إنتاج الهيدروجين الأخضر والحاجة إلى تنقية الغازات من الرطوبة والملوثات قبل إدخالها إلى المفاعلات الحساسة. يبقى تطوير محفزات كيميائية أكثر كفاءة وانخفاضًا في التكلفة هو النقطة الفاصلة لجعل عملية تحويل ثاني أكسيد الكربون إلى وقود خيارًا تجارياً منافساً لوسائل الطاقة التقليدية خلال العقود القادمة. جامعة المستقبل – الجامعة الأهلية الأولى في العراق