مقدمه

در سال‌های اخیر، یکی از چالش‌های بزرگ و نگران‌کننده، تغییرات فزاینده شرایط آب و هوایی بوده است. گرم شدن زمین، افزایش گازهای گلخانه‌ای و به‌طور خاص دی‌اکسید کربن و آلودگی‌های زیست‌محیطی، موجب گردیده تا سیاست‌گذاران و محققین، در پی یافتن راهکارهایی برای رفع این چالش و کاهش تغییرات آب و هوایی باشند.

در این میان، بسیاری از شرکت‌های فناور بزرگ و استارت‌آپی، پای به عرصه مبارزه با تغییرات آب و هوایی گذاشته و از فناوری‌های نوظهور خود برای این کار استفاده می‌کنند. مثال‌های فراوانی از این دست شرکت‌ها وجود دارد که البته حمایت‌های دولتی و سرمایه‌گذاران را نیز، به خود جلب نموده‌اند. یکی از این شرکت‌های فناور، «کربن اینجینیرینگ» (Carbon Engineering) است که برای جذب کربن، ایده‌ای جالب و منحصربه‌فرد دارد. فناوری انحصاری این شرکت که در یک مسیر ده ساله توسعه و بهبود یافته است، دی‌اکسید کربن را مستقیماً از جو جذب می‌کند؛ یک راهکار متفاوت که هم گازهای گلخانه‌ای را کاهش داده و از تغییرات آب و هوایی ممانعت می‌ورزد و هم کاربردهای فراوان در حوزه تولید سوخت‌های مصنوعی، به‌ویژه در صنعت حمل‌ونقل هوایی خواهد داشت.

در این نوشتار، داستان شکل‌گیری و توسعه «کربن اینجینیرینگ» را مرور می‌کنیم، داستانی واقعی از یک کارآفرینی فناورانه و البته مسیری پر فراز و نشیب از سختی‌ها و مصائب توسعه و تجاری‌سازی فناوری.

جذب کربن؛ ایده‌ای برخاسته از تحقیقات دانشگاهی

«کربن اینجینیرینگ» (CE)، در سال 2009 میلادی و با هدف فعالیت در حوزه انرژی‌های پاک، در کانادا تأسیس گردید. ایده اولیه این شرکت فناور، توسعه و تجاری‌سازی فناوری خاصی به نام «Direct Air Capture» بود که در صورت موفقیت، امکان جذب دی‌اکسید کربن از جو و ذخیره‌سازی آن در منابع زیرزمینی و یا تولید سوخت‌های پاک و مقرون‌به‌صرفه را فراهم می‌ساخت.

در وب‌سایت شرکت «CE»، در خصوص رویکرد خاص این شرکت فناور محور، چنین آمده است: «ما معتقدیم که بشر قادر به حل مسئله تغییرات آب و هوایی است. ما می‌توانیم آینده‌ای ایجاد کنیم که در آن، فرزندان و همسایگان ما، سیاره‌ای لذت‌بخش را به ارث ببرند. برخورداری از رفاه و در عین حال جلوگیری از اثرات زیست‌محیطی ناشی از آن، به رهبری، همکاری و خلاقیت نیاز دارد که شامل طیف متنوعی از فناوری‌های جدید، ایده‌های تجاری و نوآوری اجتماعی خواهد بود. رسیدن به این نقطه، نه یک چالش، بلکه یک امر ضروری است». در این بیانیه، اهداف زیست‌محیطی و چشم‌انداز «کربن اینجینیرینگ»، مبنی بر توسعه ایده‌های بشردوستانه و دوستدار طبیعت و در عین حال، تأکید بر جنبه تجاری نوآوری‌ها را به وضوح می‌توان دریافت.

«CE» را می‌توان یک شرکت زایشی دانشگاهی دانست. فناوری جذب مستقیم دی‌اکسید کربن از جو، حاصل تحقیقات و پژوهش‌های پروفسور دیوید کیث (David Keith) و گروه تحقیقاتیش در دانشگاه‌های «Calgary» و «Carnegie Mellon»، بر روی فناوری‌های مدیریت کربن بوده که امروزه در قالب یک کسب‌وکار موفق و رو به رشد، به کار خود ادامه می‌دهد. گفتنی است که پروفسور کیث، به‌عنوان یکی از اعضای هیئت‌مدیره «CE»، همچنان نظارت بر فرآیند علمی توسعه فناوری را بر عهده دارد.

پس از حدود یک دهه از آغاز فعالیت‌ها، ارزیابی موفقیت «CE» در توسعه و تجاری‌سازی ایده، امکان‌پذیر است. آن‌ها در سال 2015، در یک کارخانه واقع در «Squamish»، موفق به جذب عملی دی‌اکسید کربن شدند و در سال 2017 نیز، با تبدیل کربن استحصال شده به سوخت، موفقیت کامل خود را به عرضه نمایش گذاشتند. استقبال شدید سرمایه‌گذاران، اعم از شرکت‌های سرمایه‌گذاری خصوصی، افراد علاقه‌مند به فناوری‌های زیست‌محیطی و حتی سازمان‌های دولتی، تأکیدی بر این موفقیت است. در حال حاضر، افراد مشهوری نظیر بیل گیتس (Bill Gates)، موری ادواردز (Murray Edwards)، غول‌های صنعت نفت و گاز آمریکا و همچنین آژانس‌های عالی‌رتبه دولتی کانادا و آمریکا، در زمره سرمایه‌گذاران «CE» قرار دارند.

فناوری‌ها و محصولات

فناوری جذب هوایی مستقیم، متشکل از یک سیستم مکانیکی و کاملاً مهندسی است که امکان جذب مستقیم دی‌اکسید کربن از جو را فراهم می‌سازد. در این فناوری پیشرفته، هوا از طریق مکش به دستگاه‌های خاصی وارد شده و پس از انجام یک سری فعالیت‌های شیمیایی، دی‌اکسید کربن آن جذب شده و مابقی به جو بازگردانده می‌شود. این کاری است که گیاهان و درختان، همه‌روزه و تحت عنوان فرآیند فتوسنتز انجام می‌دهند. البته باید خاطر نشان ساخت که فناوری جذب مستقیم هوا، بسیار سریع‌تر و کارآمدتر از عملیات فوتوسنتز گیاهی عمل می‌نماید.

«کربن اینجینیرینگ»، مدعی است که با داشتن یک قطعه زمین کوچک و تجهیزاتی به نسبت ساده، می‌تواند دی‌اکسید کربن را به صورت خالص و فشرده، در اعماق زمین ذخیره نموده و دوباره مورد استفاده قرار دهد. مزیت اصلی فناوری جذب هوایی مستقیم (DAC)، استفاده صرف از هوا، آب و انرژی الکتریکی است که باعث می‌شود، هیچ‌گونه آلایندگی و اثرات منفی برای محیط‌زیست نداشته باشد. تجهیزات مورد استفاده را می‌توان به چهار جزء کلیدی تقسیم نمود:

1. «Air Contactor»: ساختاری بزرگ از برج‌های خنک‌کننده صنعتی که توسط یک فن غول‌پیکر، هوا را به داخل کشیده و آن‌ها را از روی سطوح پلاستیکی آغشته به محلول هیدروکسید پتاسیم عبور می‌دهد. این محصول غیرسمی، با مولکول‌های دی‌اکسیدکربن پیوند خورده و آن‌ها را از هوا خارج می‌کند. در نتیجه، یک کربنات نمک تولید شده که در محلول به دام افتاده است.

2. «Pellet Reactor»: دی‌اکسید کربن موجود در محلول کربنات، می‌بایست تغلیظ شده و پس از پاک‌سازی و فشرده‌سازی از طریق فرآیندهای شیمیایی، به صورت گاز آماده مصرف یا قابل ذخیره‌سازی درآید. برای این کار، نمک را از محلول جدا نموده و به شکل گلوله‌های کوچک در می‌آورند.

3. «Calciner»: در مرحله سوم، گلوله‌های مذکور گرم شده و دی‌اکسیدکربن، به صورت گاز خالص آزاد می‌شود.

4. «Slaker»: در مرحله سوم و به موازات آزادسازی دی‌اکسیدکربن، گلوله‌های فرآوری شده، هیدراته و بازیافت شده تا ماده اصلی جذب گاز، بازتولید گردد.

از مهم‌ترین ویژگی‌های فناوری انحصاری «CE»، می‌توان به موارد زیر اشاره نمود:

الف) مقیاس‌پذیری صنعتی: سیستم ابداعی، می‌تواند در مقیاس‌های بزرگ صنعتی و با زنجیره تأمینی مطمئن ساخته شود.

ب) مقرون‌به‌صرفه: در مقیاس صنعتی، فناوری «DAC» می‌تواند دی‌اکسیدکربن هوا را با قیمت تقریبی 100 دلار به ازای هر تن، جذب نماید.

ج) آزادی عمل برای محل استقرار: کارخانجات مورد نیاز برای جذب دی‌اکسیدکربن، تقریباً در هر جایی می‌توانند استقرار یابند. البته مکان‌هایی که انرژی محلی فراوان و کم‌هزینه داشته باشند و یا تقاضا برای دی‌اکسیدکربن زیاد باشد، در اولویت قرار دارد. مزیت مهم دیگر این فناوری، قابلیت استفاده از زمین‌های غیرقابل کشت است که عملاً رقابت برای تصاحب زمین‌های کشاورزی و پرورش مواد غذایی را از بین می‌برد.

د) چرخه شیمیایی بسته: فناوری «DAC»، از یک حلقه شیمیایی کاملاً بسته، غیرفرار و غیرسمی استفاده می‌کند و به دلیل استفاده مجدد از همان مواد شیمیایی، کاملاً مطابق با استانداردهای بهداشتی و ایمنی محیط‌زیست است. تولید مواد زائد بسیار کم، نیاز به مواد شیمیایی را به حداقل می‌رساند که این امر، هزینه فرایند را به شدت کاهش می‌دهد.

ه) انعطاف‌پذیری در منابع انرژی: سیستم ابداعی «کربن اینجینیرینگ»، ترکیبی انعطاف‌پذیر از انرژی‌های تجدیدپذیر و گاز طبیعی را برای تأمین انرژی در نظر می‌گیرد و از همین رو، امکان استفاده از گاز، برق و یا مخلوطی از آن‌ها وجود دارد. این انعطاف‌پذیری منحصربه‌فرد، کمترین هزینه انرژی را بسته به مکان‌های جغرافیایی مختلف به همراه دارد.

جذب سرمایه؛ فاکتوری کلیدی برای توسعه و تجاری‌سازی فناوری

«کربن اینجینیرینگ»، مدعی است که پس از یک دهه تلاش و سرمایه‌گذاری فناورانه، تجاری‌سازی فناوری را محقق نموده است. به نظر می‌رسد که حق با این شرکت است. هم‌اکنون، کارخانجات این شرکت را می‌توان برای جذب یک میلیون تن دی‌اکسید کربن در سال (معادل انتشار سالیانه بیش از 25 هزار خودرو و یا فتوسنتز سالیانه 40 میلیون درخت) احداث نمود.

هر یک از این کارخانه‌ها، طیف وسیعی از منافع زیست‌محیطی و البته محصولات کاربردی به همراه دارند که از آن جمله، می‌توان به تولید سوخت‌های پاک، بتن، پلاستیک و مواد شیمیایی بادوام اشاره نمود. گفتنی است که «CE»، بر ذخیره‌سازی دی‌اکسیدکربن استحصال شده در منابع زیرزمینی و همچنین تولید سوخت‌های مصنوعی و پاک متمرکز شده که در صنعت حمل‌ونقل کاربرد دارد (فرآیند انحصاری AIR TO FUELSTM). همین کاربرد دوگانه فناوری (زیست‌محیطی و تجاری)، موجب شده تا سرمایه‌گذاران مختلفی، اعم از نهادهای دولتی و سرمایه‌گذاران بخش خصوصی، برای حضور در این پروژه اعلام آمادگی نمایند.

بررسی‌ها نشان می‌دهد که مجموع سرمایه‌گذاری‌های جذب شده توسط «کربن اینجینیرینگ»، 107.4 میلیون دلار است. جالب این‌که اولین تأمین مالی این استارت‌آپ، گرنت پژوهشی دانشگاهی برای توسعه این فناوری بوده که در ادامه، افرادی مانند بیل گیتس، موری ادواردز (سرمایه‌گذار برجسته در حوزه نفت و گاز)، بازوهای سرمایه‌گذاری شرکت‌های «Occidental Petroleum» و «Chevron» (غول‌های صنعت نفت و گاز آمریکا)، شرکت‌های سرمایه‌گذاری «Oxy Low Carbon Ventures» و همچنین آژانس‌های عالی‌رتبه دولتی کانادا و آمریکا، به آن‌ها پیوسته‌اند.

تیم کاری

یکی از فاکتورهای موفقیت «کربن اینجینیرینگ»، تلفیق هوشمندانه تخصص‌های علمی و مدیریتی برای موفقیت در بازار رقابتی و پویای فعلی است. مدیرعامل این شرکت، استیو اولدهام (Steve Oldham)، دارای تجربه مدیریتی و اجرایی بیش از 20 ساله در بخش‌های فناوری، رباتیک و هوافضا است و به لطف روابط گسترده خود با مقامات ارشد اجرایی در کانادا و آمریکا، شبکه ارتباطی مناسبی را برای «CE» فراهم آورده است.

در کنار معاونت‌های مالی و مهندسی، یکی از نفرات کلیدی تیم اجرایی، دیوید آنجلو (David Angelo)، مدیر فناوری شرکت است که سالیان متمادی، به‌عنوان رهبر صنایع انرژی و فناوری‌های تجدیدپذیر، اشتغال داشته است. تجربیات گران‌قدر وی در توسعه و تجاری‌سازی فناوری تولید سوخت‌های زیستی، هدایت بهینه فناوری جذب دی‌اکسیدکربن به بازار را ممکن ساخته است.

گفتنی است که «کربن اینجینیرینگ»، در کنار تیم اجرایی خود، تیم مدیریتی بسیار قدرتمندی قرار داده تا تمامی جنبه‌های تجاری‌سازی و ورود به بازار را پوشش دهند. توسعه استراتژی، توسعه مدل‌های کسب‌وکار، مهندسی و توسعه محصول، پروژه‌های تجاری‌سازی، مدیریت سبد دارایی‌های فکری و منابع انسانی، از مهم‌ترین بخش‌های مدیریتی است که در این شرکت فعالیت می‌کنند.