کمبود دی‌اکسید کربن در ایالات متحده
کمبود دی‌اکسید کربن در ایالات متحده: یک سال گذشت
سال گذشته همین موقع بود که کسب‌وکارهای ایالات متحده تحت‌تأثیر کمبود دی‌اکسید کربن (CO2) قرار گرفتند. تعطیلیِ کارخانه‌ها، عرضه ناخالص و افزایش تقاضا، هرکدام نقشی در وضعیتی داشتند که بازیگران این صنعت هنوز هم آن را به خاطر دارند.
یکی از اولین شرکت‌هایی که نگرانی‌هایش درباره دی‌اکسید کربن را به‌طور عمومی مطرح کرد، شرکت نایت شیفت بروینگ[1]، مستقر در اوریتِ ماساچوست بود. این شرکت عنوان نمود که منابعش در آینده نزدیک به‌طور قطع به پایان می‌رسند. بسیاری دیگر از کاربرانِ نهاییِ دی‌اکسید کربن در بازار خیلی زود همین داستان یا چیزی شبیه به آن را بیان کردند.
دی‌اکسید کربن در صنایع غذایی و نوشیدنی استفاده گسترده‌ای به‌عنوان مبرد دارد و در بسته‌بندی تحتِ اتمسفر اصلاح‌شده[2] برای بهبود ماندگاری و همین‌طور در نوشیدنی‌های گازدار استفاده می‌شود. یخ خشک (CO2 جامد) برای منجمد نگه‌داشتن مواد غذایی تا هنگام تحویل در خانه استفاده می‌شود، روندی که طی همه‌گیری ویروس کرونا رونق گرفت.
گزارش ۲۰۲۳ گس‌ورلد[3] درباره دی‌اکسید کربن حاکی از آن است که غذاها و نوشیدنی‌ها ۷۰درصد از عرضه کربن‌دی‌اکسید تجاری با خلوص بالا در ایالات متحده را تشکیل می‌دهند. طی دهه گذشته، استفاده از دی‌اکسید کربن کاهش یافته است، چون مصرف‌کنندگان از نوشابه‌های گازدار با قند بالا فاصله گرفته و به نوشیدنی‌های سبک‌تر و بدون گاز روی آورده‌اند. اما استفاده از این گاز در کربناتاسیون، برای تولید آب‌معدنی‌های گازدار و آب‌جوها، دوباره به این بخش رونق داده و همچنان در حال رشد است.
همین‌طور که کارخانه‌های آب‌جوسازی و شرکت‌های بیشتری مشکلات‌شان را به اشتراک می‌گذاشتند، گس‌ورلد به‌دنبال علتِ کمبودها می‌گشت. اعتقاد بر این بود که عامل اصلیِ این کمبودها ناخالصیِ گاز است که منجر به کمبود عرضه شده است، امری که به هیچ‌وجه رایج نبود.
سَم راشینگ[4]، رئیس شرکت ادونسد کریوجنیکس[5] تأکید داشت که شرکت‌های کربن‌دی‌اکسید که در حوزه میعان و تصفیه فعالیت می‌کنند با محصولی ناخالص مواجه شده‌اند و نمی‌توانند عملکرد درستی داشته باشند. گس‌ورلد متوجه شد که منبع این آلودگی‌ها در جکسون دوم[6] است.
جکسون دوم، واقع در ایالت می‌سی‌سی‌پی، متعلق به شرکت انرژی مستقل دنبری[7] است که در فوریه ۲۰۰۱ آن را خریداری کرد. جکسون دوم منبع اصلیِ دی‌اکسید کربنِ گالف کوستِ[8] شرکت دنبری است و تقریبا ۲۰۰ مایل‌مربع را پوشش می‌دهد. گس‌ورلد متوجه شد که آلودگی زمانی رخ داده که دنبری می‌خواسته از ذخایر دی‌اکسید کربنِ موجودش برای افزایش بازیابی نفت استفاده کند و چاه‌هایی اضافی برای تغذیه خط لوله دی‌اکسید کربن خود حفر کند؛ خط لوله‌ای که کارخانه‌های CO2 تجاری را تأمین می‌کند.
افزایش قیمت نفت و گاز استفاده از دی‌اکسید کربن را برای روش ازدیاد برداشت از مخزن نفت[9] جذاب‌تر کرد. اما متأسفانه حفر چاه‌های اضافی با ایجاد آلاینده‌ها همراه شدند. منابع آگاه به گس‌ورلد گفته‌اند که هیدروکربن‌ها، از جمله بنزن، روی خلوص دی‌اکسید کربن تأثیر می‌گذارند، و چون همه تأمین‌کنندگان قادر به فیلترِ ناخالصی‌ها نیستند منابع کاهش یافته‌اند.
بعضی کارخانه‌ها در این منطقه برای مقابله با آلاینده‌ها می‌باید پاک‌سازی می‌شدند، اما سایر کارخانه‌های قدیمی‌تر مشکل داشتند و نمی‌توانستند استانداردهای خلوص دی‌اکسید کربنِ انجمن بین‌المللی فناوران نوشیدنی[10] را برآورده یا تضمین کنند.
در کنار این ناخالصی‌ها، تعطیلی برنامه‌ریزی‌شده کارخانه فشار بیشتری وارد کرد. کارخانه آمونیاک برای تعمیرات سالیانه همیشه بعد از فصل کوددهی تعطیل می‌شود و همه فعالان صنعت هم از آن آگاه هستند. اما هم‌زمانیِ آن با چالش‌های دنبری باعث شد اوضاع دشوارتر از سال‌های قبل شود.
تولید آمونیاک مسیری مهم برای تولید دی‌اکسید کربن است. در واقع، کارخانه‌های آمونیاک به‌طور سنتی جزو منابع بزرگِ کربن‌دی‌اکسید غذایی بوده‌اند و در حالی که طی دهه گذشته سرمایه‌گذاری‌های زیادی روی منابع دیگری همچون جریان‌های گاز خامِ حاصل از عملیات‌های شیمیایی و کارخانه‌های بیواتانول صورت گرفته، آمونیاک همچنان یکی از بزرگ‌ترین منابع است.
هرگونه تعطیلی در کارخانه‌های آمونیاک و کودسازی برای مدت طولانی به‌طور طبیعی روی زنجیره تأمین دی‌اکسید کربن در بعضی مراحل تأثیر می‌گذارد. همه می‌دانند که کمبود دی‌اکسید کربن تقریباً هر سال اتفاق می‌افتد.
آمونیاک ماده اولیه فصلی است که با حداکثر تولید کود طی ماه‌های اوت تا مارس یا در ماه‌های زمستان به دست می‌آید. به همین دلیل است که شرکت‌های کودسازی اغلب از آوریل تا ژوئیه برای تعمیرات تعطیل می‌شوند.
اهمیت دی‌اکسید کربن برای کاربردهای پزشکی
اما فشار مذکور فقط روی شرکت‌های مواد غذایی و نوشیدنی نبوده است. آن‌طور که ران پِری[11]، مدیر فروش و بازاریابیِ شرکت میدلسکس گسز[12]، اخیرا به گس‌ورلد گفته، بازار اقلام پزشکی هم از مصرف‌کنندگان نهایی دی‌اکسید کربن است.
پِری این‌طور توضیح می‌دهد: « وقتی مردم به تصویر جهانی نگاه می‌کنند، تصورشان این است که اکثریت بازار در اختیار غذاها و نوشیدنی‌هاست و بقیه شرکت‌ها اغلب نادیده گرفته می‌شوند. روزی با یکی از تأمین‌کنندگان دی‌اکسید کربن صحبت می‌کردم. او اقرار کرد که هرگز به نقش مهمِ کربن‌دی‌اکسید در بازار پزشکی فکر نکرده است. آن‌ها عمدتاً روی بازار غذا و نوشیدنی متمرکز هستند، اما به او گفتم که ما باید درخواست‌های بازار غذا و نوشیدنی را در درجه دومِ اهمیت قرار بدهیم و اولویت اصلی را در اختیار مشتریان علوم زیستی‌مان بگذاریم. »
او می‌گوید: « ما چاره‌ای جز اولویت‌بندی مشتریان نداریم. آن‌ها تحقیقاتی میلیونی در شتاب‌دهنده‌ها دارند و اگر ارزش‌شان پایین بیاید، همه وقت، تلاش و پولشان را از دست می‌دهند و به نقطه اول برمی‌گردند. این وضعیتِ مرگ یا زندگی است. »
دی‌اکسید کربن پزشکی کاربردهای مختلفی دارد. از این گاز به‌عنوان گازی خالص یا در مخلوط‌های تخصصی با گازهای دیگر برای تحریک تنفس، بیهوشی و استریلِ تجهیزات استفاده می‌شود. کربن‌دی‌اکسید پزشکی می‌تواند به‌عنوان گاز دمیدنی[13] در جراحی‌های کم‌تهاجمی، مانند لاپاراسکوپی، آندوسکوپی و آرتروسکوپی، برای بزرگ‌کردن و تثبیت حفره‌های بدن و ایجاد دید بهتر هنگام جراحی استفاده شود. در فاز مایعش هم می‌توان برای تأمین دمایی تا منفی۷۶ سانتی‌گراد، به‌منظور سرمادرمانی یا بیهوشی موضعی از آن استفاده کرد.
آموخته‌ها
یک سال گذشت و حالا چشم‌انداز بسیار متفاوت است. آن‌طور که گس‌ورلد می‌گوید، بازار ثابت می‌ماند. اما اتفاقات سال گذشته در این حوزه از صنعت درس‌هایی به همه آموختند.
کاربردها نه‌تنها در حال ظهور و تکامل هستند، بلکه بیش از پیش به این صنعت و منابعش نیاز دارند. این مسئله نیاز به تفکری جدید در زمینه ذخیره و توزیع دی‌اکسید کربن دارد، اما در حوزه ردگیری و مدیریت زنجیره‌های تأمین هم مسائلی ایجاد می‌کند. آیا این وضعیت ممکن است به مصرف کمترِ دی‌اکسید کربن در آینده منجر شود؟
در عین حال، تلاش‌ها برای کاهش انتشار کربن روی چگونگیِ رویکرد کسب‌وکارها در قبال دی‌اکسید کربن تأثیر می‌گذارد. استفاده از جذب و استفاده کربن به سرعت در حال پیشرفت است، چون بیشتر روی ایجاد اقتصاد چرخشی[14] تمرکز می‌کنیم.
همه این‌ها نکته‌های مهمی هستند که گس‌ورلد به آن‌ها پرداخته است و اجلاس دی‌اکسید کربن آمریکای شمالی[15] در ایندیاناپولیس طی روزهای ۲۵ و ۲۶ سپتامبر بررسی‌شان خواهد کرد. سال گذشته کمبود در کانون توجه بود، اما امسال دنبال فرصت‌های جدیدی هستیم.
اکنون دستورکار پر شده است و سخنران‌هایمان آماده هستند تا نظراتشان را با مخاطبان به اشتراک بگذارند. پیش از این رویداد با یکی از سخنران‌ها، یعنی دکتر آرتور رودک[16]، مدیرعامل و بنیان‌گذارِ تریوس[17] به گفت‌وگو نشستیم. از او پرسیدیم در ایندیاناپولیس چه چیزهایی خواهد گفت.
او به گس‌ورلد گفت:: « می‌خواهم به مخاطب نشان بدهم که دی‌اکسید کربن آن‌قدرها هم مولکول بدی نیست. باید به‌درستی با آن برخورد کرد، اما راه‌های مبتکرانه زیادی برای انجام چنین کاری وجود دارند. محصولات یخ خشک فرصت‌های زیادی را از منظر اقتصادی و پایداری در اختیار ما می‌گذارد. چند نمونه جالب و عجیب از این موضوع ارائه خواهم داد که یخ خشکِ دی‌اکسید کربن چگونه می‌تواند سیستم‌های پیشگیری از آتش‌سوزی مبتنی بر هیدروژن را بهبود ببخشد و به کاهش تعادل انتشار آلاینده‌های بیمارستانی کمک کند. »
دکتر رودک درباره اینکه چرا فکر می‌کند این رویدادها بسیار مهم هستند هم توضیحاتی به گس‌ورلد ارائه داد. او گفت: « ارتباط‌های شخصی به کسب‌وکارها کمک می‌کنند تا وارد مسیرهای جدیدی بشوند. هر آنچه تاکنون با تریوس به دست آورده‌ایم با تماسی شخصی شروع شده است و تک‌تک مشتریان‌مان از دلِ همین ارتباط‌ها بیرون آمده‌اند. می‌توانم بگویم که ۹۸درصدِ این کسب‌وکار بر اساس بعضی تعاملات شخصی شکل گرفته است. هیچ راهی برای تعامل و تبادل اطلاعات، دانش و ایده بهتر از ارتباط با نمایندگان سایر شرکت‌ها وجود ندارد. اغلب اوقات با چمدانی از مخاطبان ارزشمند و ایده‌های جدید از چنین رویدادهایی به خانه برمی‌گردید.»
[1] Night Shift Brewing
[2] Modified Atmosphere Packaging (MAP)
[3] GasWorld
[4] Sam Rushing
[5] Advanced Cryogenics
[6] Jackson Dome
[7] Denbury
[8] Gulf Coast CO2
[9] enhanced oil recovery (EOR)
[10] International Society of Beverage Technologists’ (ISBT)
[11] Ron Perry
[12] Middlesex Gases
[13] insufflation gas
[14] circular economy
[15] North American CO2 Summit
[16] Arthur Rudek
[17] TREAVES
