حصاد الكربون وتخزينه (CCS) في التكوينات تحت السطحية: مراجعة لآليات الحبس وتقنيات المراقبة

ظهرت عملية حصاد الكربون وتخزينه (CCS) في التكوينات تحت السطحية كاستراتيجية واعدة لمواجهة الاحتباس الحراري. في ضوء ذلك، تهدف هذه المراجعة إلى تقديم فهم شامل للآليات المعنية في حبس CO2 الجيولوجي. بالإضافة إلى ذلك، تسعى لتحديد التقنيات المستخدمة لتقييم الإمكانات لحبس CO2 قبل حقن CO2 في التكوينات تحت السطحية والأساليب المستخدمة لمراقبة تقدم حبس CO2 بعد الحقن. تقدم المراجعة أيضاً اتجاهات البحث المستقبلية بناءً على الاتجاهات البحثية الحالية في هذا المجال. تم تحديد أربعة آليات رئيسية للحبس: الهيكلية، الشعرية (المتبقية)، الذوبان، والحبس المعدني. تختلف هذه الآليات في سعة حبس CO2 على مر الزمن والأمان التخزيني الذي تقدمه. يقدم الحبس الهيكلي أكبر مساهمة في حبس CO2، بينما يوفر الحبس المعدني أعلى أمان تخزيني. من حيث المراقبة والتقييم، تم تحديد ثلاثة أساليب رئيسية، بما في ذلك الطرق الجيوفيزيائية الزلزالية وطرق ثقب الآبار، وطرق المراقبة الجوية، والتجارب على نطاق المختبر. أحد الجوانب الجديدة في هذه المراجعة هو أنها توضح مجموعة متنوعة من التقنيات التجريبية المستخدمة لاستكشاف آليات حبس CO2، وهي منطقة لم تتناولها المراجعات السابقة. على مستوى المختبر، تُستخدم اختبارات وتجارب مختلفة لدراسة خصائص حبس CO2. يتم تصنيف هذه الاختبارات إلى الخصائص الصخرية، وتجارب على مقياس الفراغ، وتجارب تفاعل CO2 مع الصخور، وتقييم امتصاص CO2. مساهمة جديدة أخرى لهذه المراجعة هي تطوير نهج تقييم نوعي لملاءمة تقنيات المراقبة المختلفة على مدار مراحل مشاريع حبس CO2. لم يتم الإبلاغ عن هذا النهج الابتكاري في الأدبيات السابقة. تم إعداد مراجعتنا وفقاً لمنهجية مراجعة النطاق، مما يضمن تضمين أحدث الدراسات ذات الصلة.