ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي غاز طبيعي يتكون من ذرة كربون وذرتي أكسجين، وله دور أساسي في دورة الكربون وفي احتباس الحرارة ضمن الغلاف الجوي. تنتجه الكائنات بالتنفس والاحتراق والبراكين ويتناقص بالتمثيل الضوئي وامتصاص المحيطات، لكن النشاط البشري زاد تركيزه عبر حرق الوقود الأحفوري وإزالة الغابات. ويمثل هذا الغاز محوراً في فهم تغير المناخ، لأنه يربط الطاقة والصناعة والزراعة بدرجة حرارة الأرض.

مشروع احتجاز ثاني أكسيد الكربون في عين صالح مشروع جزائري مرتبط بتطوير الغاز الطبيعي وحقن ثاني أكسيد الكربون في التكوينات الجيولوجية بدلاً من إطلاقه في الجو. شاركت فيه شركات طاقة كبرى مع سوناطراك، وكان من أبرز نماذج اختبار احتجاز الكربون وتخزينه في الصحراء. وتكمن أهميته في أنه يمثل محاولة تقنية للتوفيق بين إنتاج الغاز وتقليل الأثر المناخي للانبعاثات.

ثنائي أكسيد الكربون مركب غازي يتكون من الكربون والأكسجين، وهو مكوّن طبيعي من الغلاف الجوي وناتج عن التنفس والاحتراق والتخمر. يستخدم في المشروبات الغازية وإطفاء الحرائق والتبريد على هيئة ثلج جاف وبعض الصناعات الكيميائية والزراعية. وتزايد الاهتمام به بسبب دوره في الاحتباس الحراري وتغير المناخ، إلى جانب البحث عن استخدامات صناعية تقلل أثره البيئي أو تستفيد منه كمادة أولية.

ثاني أكسيد الكربون فوق الحرج حالة خاصة لثاني أكسيد الكربون تتحقق عندما يتجاوز ضغطه وحرارته النقطة الحرجة، فيجمع خواصاً بين السائل والغاز. يمتلك كثافة قريبة من السوائل ولزوجة وانتشاراً قريبين من الغازات، مما يجعله مذيباً فعالاً في الاستخلاص والتنظيف وبعض العمليات الكيميائية والدوائية والغذائية. يستخدم لأنه غير قابل للاشتعال نسبياً ويمكن إزالته بسهولة بخفض الضغط. يمثل هذا المركب في حالته فوق الحرجة تقنية نظيفة نسبياً في الاستخلاص الصناعي.

الغلاف الجوي للزهرة غلاف كثيف وساخن يغلب عليه ثاني أكسيد الكربون والنيتروجين، وتغطيه سحب كثيفة من مركبات الكبريت تمنع الرؤية المباشرة لسطح الكوكب. يؤدي هذا الغلاف إلى ظاهرة احتباس حراري شديدة جعلت سطح الزهرة من أكثر البيئات قسوة في النظام الشمسي، مع ضغط هائل وحرارة مرتفعة جداً. يدور الغلاف حول الكوكب بسرعة كبيرة مقارنة بدوران الزهرة نفسه، وتظهر فيه دوامات قطبية وأنماط جوية معقدة. وعلى الرغم من قسوة السطح، فإن طبقات عليا من الغلاف تمتلك ضغطاً وحرارة أقرب إلى ظروف الأرض، مما جعلها موضع اهتمام علمي في دراسات الكواكب وإمكانات الاستكشاف.

سيقوم مشروع “كلايمت تريس” بتتبّع انبعاثات الكربون في الغلاف الجوي لحظة بلحظة، بما يتيح رصدها بصورة مستمرة بدل الاكتفاء بالتقديرات المتأخرة. ويمثل هذا النوع من المتابعة أداة مهمة لفهم مصادر الانبعاثات وتغيرها مع الزمن، إذ يساعد على تكوين صورة أدق عن حركة الكربون في البيئة الجوية ومتابعة أثر الأنشطة البشرية المرتبطة به.

ينفث بركان «إيفوكو» فقاعات من ثاني أكسيد الكربون السائل تحت الماء، وهي ظاهرة نادرة ترتبط بالظروف الفريدة في قاع البحر حيث يسمح الضغط الشديد ودرجات الحرارة المنخفضة ببقاء هذا الغاز في هيئة سائلة مؤقتاً. وتعد هذه الحالة مثالاً لافتاً على تفاعل البراكين البحرية مع البيئة المحيطة بها، إذ تختلف سلوكياتها عن البراكين البرية التي تطلق الغازات غالباً في صورة بخار أو فقاعات غازية عادية.

يتكوّن الغلاف الجوي للأرض من نحو ٧٨% من النيتروجين و٢١% من الأكسجين، إلى جانب نسب ضئيلة من غازات أخرى مثل الأرجون وثاني أكسيد الكربون وبخار الماء. ويُعد هذا التوزيع الغازي أساسياً في دعم الحياة وتنظيم المناخ، إذ يوفّر الأكسجين اللازم للتنفس، بينما يشكّل النيتروجين الجزء الأكبر من الهواء من دون أن يشارك مباشرة في معظم العمليات الحيوية.

يهدف “خطة الطاقة النظيفة” إلى خفض انبعاثات ثاني أكسيد الكربون الصادرة عن محطات توليد الكهرباء في الولايات المتحدة بنسبة ٣٢% بحلول ٢٠٣٠، مقارنة بمستويات ٢٠٠٥. ويأتي هذا الهدف ضمن مسعى لتنظيم الانبعاثات المرتبطة بإنتاج الطاقة الكهربائية، بما يحد من الأثر البيئي لمحطات التوليد ويجعل الأداء الانبعاثي أكثر انخفاضاً على المدى الطويل.

يمثل الفحم نحو ٨٦% من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون في جنوب أفريقيا، ما يجعله المصدر الأبرز لهذه الانبعاثات في البلاد، ويعكس اعتماداً كبيراً على هذا الوقود الأحفوري في توليد الطاقة والأنشطة المرتبطة به. ويُظهر هذا الرقم حجم الأثر البيئي الناتج عن استمرار الاعتماد على الفحم، خصوصاً في اقتصاد يعتمد عليه قطاع الطاقة بدرجة عالية.