دیگو ریباس معمای بزرگ نقل و انتقالات را نشان می‌دهد/کلادیو ویلا/گتی ایمیجز
برای هر طرفدار پر و پا قرص فوتبال، ماه‌های تابستان می‌تواند طولانی و طاقت‌فرسا باشد. فصل لیگ در اروپا با فینال لیگ قهرمانان در ماه می به پایان می‌رسد و مگر اینکه طرفدار لیگ‌های ایسلند یا روسیه باشید، احتمالاً ژوئن تا آگوست را در حالت امید/ناامیدی سپری خواهید کرد، بسته به عملکرد تیم مورد علاقه‌تان در فصل مربوطه.
البته، هر دو سال یک بار، مسابقات قهرمانی اروپا یا جام جهانی را دارید تا سرگرم شوید، اما اغلب حتی این تورنمنت‌های پرهیجان نیز در اولویت پایین‌تری نسبت به مهم‌ترین فعالیت تابستان قرار می‌گیرند؛ نقل و انتقالات.
نقل و انتقالات در فوتبال یک فعالیت منحصر به فرد است و اشتباه نیست اگر بگوییم تقریباً نبض زندگی این بازی هستند. مردم در مورد آن صحبت می‌کنند، مطبوعات به آن می‌پردازند و باشگاه‌ها آن را راهی برای بهبود ترکیب خود و در عین حال جلب رضایت هواداران پرطرفدار خود می‌دانند.
که در عمل به این معنی است که نقل و انتقالات معمولاً ماهیتی خون‌خوارانه دارد. در هر فصل نقل و انتقالات (و برای مدتی کوتاه در ژانویه) هواداران خواهان خون جدید می‌شوند. روزنامه‌ها پر از شایعاتی در مورد جذب بازیکنان جدید توسط باشگاه‌های بزرگ هستند و همه اینها به این معنی است که باشگاه‌ها همیشه تحت فشار بیش از حد برای جذب ستاره‌های بزرگ قرار دارند. کمبود زمان، برنامه‌ریزی نامناسب و رقابت شدید به این معنی است که اغلب بسیاری از نقل و انتقالات به شکست می‌انجامند.
به عنوان مثال، به مورد باشگاه میلان توجه کنید. گفته می‌شود در اوایل دهه 1980، یک استعداد یاب میلان یک مهاجم سیاهپوست جوان و سرسخت را در حال بازی برای تیم صعود کننده واتفورد در انگلیس دید. شایعه شده است که این بازیکن جان بارنز بوده است. اما متاسفانه استعداد یاب دچار اشتباه هویتی شد و به جای بارنز، لوتر بلیست بی‌دست و پا را به مبلغ یک میلیون پوند به خدمت گرفت. لازم به گفتن نیست که دوران بلیست در سن سیرو پر از فراز و نشیب بود.
اما آن دوران روزهای طلایی دهه 80 بود. با حرفه‌ای‌تر شدن فوتبال و با تغذیه روزافزون استعداد یاب‌ها با اطلاعات جمع‌آوری شده از هر گوشه جهان، انتظار می‌رفت که فعالیت‌های نقل و انتقالات به یک علم تقریباً دقیق تبدیل شود، درست است؟
اشتباه.
حقیقت این است که باشگاه‌ها همچنان بازیکنان را بدون توجه چندانی به برنامه‌ریزی مناسب جذب می‌کنند. جای تعجب نیست که درصد بالایی از نقل و انتقالات به شکست‌های پرهزینه تبدیل می‌شوند. برای مثال اخیرتر، کافی است به سر الکس فرگوسن، که به طور معمول شکست‌ناپذیر است، نگاه کنیم. پس از جام جهانی 2002، تصمیم فرگوسن برای جذب هافبک برزیلی کِلبِرسون بسیار مورد توجه قرار گرفت. طبق گفته فرگوسن، این هافبک ناشناخته، جام جهانی را برای برزیل برده بود. بسیاری شوکه شدند، زیرا کِلبِرسون تنها در چند بازی در مراحل نهایی بازی کرده بود. اما فرگوسن متقاعد شده بود و کِلبِرسون برای دو فصل در تئاتر رویاها بازی کرد؛ دوباره با نتایجی که قابل درک بود غم‌انگیز.
برای مثال حتی جدیدتر، کافی است به مورد ستاره پرتغالی ببه نگاه کنیم که این فصل توسط یونایتد به خدمت گرفته شد. ببه، که قبلاً یک بازیکن بی‌خانمان در جام جهانی بود، به مبلغ 7.5 میلیون پوند توسط فرگوسن جذب شد. تا به امروز، او حتی نتوانسته به ترکیب تیم ذخیره راه یابد. فرگوسن اعتراف کرد که هرگز ببه را بازی نکرده است و این برای کسی که چنین مبلغی را برای یک بازیکن خرج کرده است، شگفت‌آور است. فرگوسن ممکن است مشهورترین باشد، اما او تنها مثال نیست. باشگاه‌ها اغلب روی استعدادهای ناشناخته هزینه می‌کنند و با شرمندگی روبرو می‌شوند.
با این حال، به طور متناقض، همین ناکارآمدی (و در برخی موارد بی‌توجهی بی‌پروا) است که بازار نقل و انتقالات و رقابت بین باشگاه‌ها را تا این حد جالب می‌کند.
مهم است که به یاد داشته باشیم که در فوتبال، دو "بازار" مهم وجود دارد: "بازار دستمزد" و "بازار نقل و انتقالات". دستمزدها به طور کلی به عنوان یک شاخص کارآمد برای توانایی یک بازیکن در نظر گرفته می‌شوند، یعنی هرچه بازیکن بهتری باشد، دستمزد بیشتری دریافت می‌کند.
مطالعه اخیر که بر جایگاه لیگ باشگاه‌های انگلیسی (در لیگ برتر و چمپیونشیپ) در طول دوره 1998-2007 انجام شد، نشان داد که هزینه‌های مربوط به دستمزدها توسط باشگاه‌ها، 89 درصد از جایگاه آنها در لیگ را توضیح می‌دهد. به زبان ساده، این بدان معناست که هرچه به بازیکنان خود بیشتر پول پرداخت کنید، معمولاً بالاتر قرار می‌گیرید. در دوره نمونه‌برداری، منچستریونایتد، چلسی و آرسنال سه باشگاه برتر از نظر دستمزد پرداخت شده بودند. مقایسه آن با میانگین جایگاه آنها در لیگ در طول همان دوره، نیازی به نابغه بودن ندارد تا ارتباط را درک کنید.
بنابراین، می‌توان به این نتیجه کلی رسید که بازار دستمزدها کاملاً کارآمد است.
بنابراین، اگر به کریستیانو رونالدو، فرانک لمپارد و سسک فابرگاس پول زیادی پرداخت می‌کنید، می‌توانید مطمئن باشید که خیلی دور از صدر جدول قرار نخواهید گرفت.
اما بازار نقل و انتقالات داستان کاملاً متفاوتی است.
به عنوان مثال، به مورد دومین بازیکن گران‌قیمت در تاریخ؛ کاکا توجه کنید. فصل اول کاکا در سانتیاگو برنابئو با توجه به استانداردهای بالای خودش، ضعیف بود. و اکنون، با یک مربی جدید در راس کار، به نظر می‌رسد که فرصت‌های او بسیار محدود خواهد بود و حتی ممکن است مجبور به ترک باشگاه شود. به نظر می‌رسد یک مورد کلاسیک از پرداخت بیش از حد برای بازیکنی است که از اوج خود گذشته است. و کاکا تنها یک مثال پر زرق و برق از یک بازار نقل و انتقالات ناکارآمد است.
حقیقت این است که باشگاه‌ها اغلب بازیکنان اشتباه را می‌خرند. بسیاری از باشگاه‌ها به لیگ‌های آمریکای جنوبی و آفریقا حمله می‌کنند تا الماس‌های خام بعدی را پیدا کنند. بازیکنان در سنین پایین‌تری خریداری می‌شوند و اغلب هرگز به بلوغ نمی‌رسند. ستاره‌های خودخواه اغلب در باشگاهی که برای آن خریداری شده‌اند، جا نمی‌افتند.
اما در اینجا پارادوکس نهفته است. از آنجایی که بازار نقل و انتقالات ناکارآمد است، به طور خودکار به این معنی است که برخی از باشگاه‌ها عملکرد ضعیفی دارند در حالی که برخی دیگر عملکرد بهتری دارند. و در بیشتر موارد، باشگاه‌هایی که در دسته دوم قرار می‌گیرند، کوچکتر از باشگاه‌های رئال مادرید یا منچستریونایتد هستند.
دلایل متعددی برای این امر وجود دارد، که مهمترین آنها این است که بیشتر این باشگاه‌های بزرگ تا حدودی "مجبور" (برای جلب رضایت هواداران) به خرید بازیکنانی با ارزش ستاره‌ای هستند.
با این حال، برای حفظ رقابت، ضروری است که این باشگاه‌های کوچک عملکرد بهتری داشته باشند، زیرا در غیر این صورت هرگز نمی‌توانند با غول‌های این بازی رقابت کنند.
اما سپس سوال مهم این است؛ چرا نه؟
زیرا حقیقت این است که در نهایت، فوتبال بازی کاملاً ناعادلانه‌ای است. باشگاه‌های بزرگ بودجه‌های عظیمی دارند و ساختارهای دستمزد فوق‌العاده‌ای دارند. استادیوم‌های آنها به طور کلی بزرگتر است و پایگاه طرفداران آنها نیز بزرگتر و جهانی‌تر است. با این حال، همه آنها در یک لیگ با همتایان کوچکتر خود رقابت می‌کنند و همه برای یک جایزه واحد.
برای باشگاه‌های بزرگ، این معادل بازی انحصار با خیابان فلیت و میفر در دست است یا شروع یک دوی 100 متر با 30 متر جلوتر بودن؛ راه‌های بسیار کمی وجود دارد که یک باشگاه کوچک می‌تواند با آن رقابت کند.
یکی از این راه‌ها، تسلط بر یک بازار نقل و انتقالات ناکارآمد است.
این واقعاً علم موشکی نیست و بسیاری از باشگاه‌های کوچک قبلاً به این موضوع پی برده‌اند و در دستکاری بازار برای به دست آوردن بهترین معاملات، استاد شده‌اند. این باشگاه‌های کوچک نمی‌توانند به بازیکنان خود برای رسیدن به موفقیت پول پرداخت کنند، بنابراین راه نقل و انتقالات را انتخاب می‌کنند.
بهترین مثال، قهرمانان مکرر فرانسه، المپیک لیون است، اما بعداً در مورد آن بیشتر صحبت خواهیم کرد. ابتدا، اجازه دهید برخی از ناکارآمدی‌های آشکارتر در بازار نقل و انتقالات را بررسی کنیم که این باشگاه‌ها توانسته‌اند آنها را شناسایی کنند.
صادقانه بگویم، برای درک این نقص‌ها نیازی به کسی مانند ژان-میشل اولاس، مدیرعامل لیون یا آرسن ونگر نیست، اما آنها هنوز وجود دارند، عمدتاً به دلیل اعتقاد رایج باشگاه‌ها به پایبندی به راه‌های امتحان شده و مورد اعتماد انجام کارها. به عبارت دیگر، سنت‌گرایان در ساختار کلی فوتبال باشگاهی مورد احترام قرار می‌گیرند و اصلاح‌طلبان مورد انتقاد.
اما مهمتر از همه، این ناکارآمدی‌های آشکار چیست؟
اول اینکه، ستاره‌های تورنمنت (جام جهانی یا قهرمانی اروپا) تقریباً همیشه بیش از حد ارزیابی می‌شوند. شروع با این موضوع مناسب است، زیرا جام جهانی به تازگی به پایان رسیده است. و اولین نامی که به ذهن می‌رسد، مسوت اوزیل است.
اوزیل اکنون یک بازیکن با استعداد فوق‌العاده است و برای چند فصل است. اما واقعیت این است که با یک سال باقی مانده از قراردادش، وردربرمن (در مورد آنها بعداً صحبت خواهیم کرد) خوش شانس بود که او را به قیمت دو رقمی بفروشد. اما در عوض، اوزیل به قیمت تخمینی 16 میلیون پوند به رئال مادرید فروخته شد، و انتظار می‌رود این رقم به اوایل 20 میلیون پوند برسد.
اکنون در پایان همه چیز، اوزیل ممکن است به یک موفقیت بزرگ تبدیل شود و کسی شکایتی نخواهد کرد. بعد از همه، رئال پول کافی برای سوزاندن دارد. اما واقعیت این است که ارزش اوزیل در زمان اوج خود بود و تنها به دلیل اینکه ستاره جام جهانی بود، به اوج رسید.
مثال کلاسیک دیگر، الحاجی دیوف است. ستاره سنگال پس از یک جام جهانی درخشان در سال 2002، زمانی که به طور معروف فرانسه را شکست داد، به یک انتقال رویایی به لیورپول دست یافت و انتظار می‌رفت که لیگ برتر را روشن کند. هشت سال بعد، او همچنان یک مهاجم قابل قبول، اما یک بازیکن دوره‌گرد باقی ماند، با رویاهای تسلط که مدت‌ها از بین رفته است.
حقیقت این است که به عنوان یک معیار برای توانایی یک بازیکن، جام جهانی یک نمونه کوتاه و ترسناک است. هفت بازی اگر به فینال برسید و بسیاری از بازیکنان می‌توانند در هفت بازی بسیار خوب به نظر برسند. اما از آنها بخواهید که این ثبات را در طول یک فصل لیگ برای چندین فصل حفظ کنند و بسیاری در این آزمون شکست خواهند خورد.
ثانیاً، مهاجمان یا بازیکنان تهاجمی به طور کلی همیشه بیش از حد ارزیابی می‌شوند. این تعجب‌آور است زیرا هر مربی با ارزشی به شما می‌گوید که دفاع‌های قوی معمولاً قهرمانی‌ها را به دست می‌آورند. یک شعار معروف وجود دارد، "حمله بازی‌ها را می‌برد، دفاع قهرمانی‌ها را می‌برد" و اغلب خواهید دید که تیمی که قهرمان لیگ می‌شود، بهترین رکورد دفاعی را دارد. با وجود این، مهاجمان یا بازیکنان تهاجمی همیشه بیش از حد ارزیابی می‌شوند. نمانیا ویدیچ احتمالاً به اندازه کریستیانو رونالدو در پیروزی منچستریونایتد در لیگ قهرمانان 2008 مهم بود، اما اگر آنها را از نظر ارزش نقل و انتقالات کنار هم قرار دهید، ویدیچ تنها کسری از ارزش رونالدو را خواهد داشت.
در دوران معروف، گالاکتیکو، رئال مادرید بازیکنانی مانند زین‌الدین زیدان و رونالدو را در یک زمین داشت. اما درخشش ایکر کاسیاس اغلب آنها را در بازی‌ها نگه می‌داشت. با این حال، از نظر ارزش نقل و انتقالات، یک دروازه‌بان ارزش کمتری نسبت به یک مهاجم دارد، علیرغم داشتن طول عمر بیشتر و بازی در یک موقعیت پرتقاضا.
ثالثاً، برخی از بازیکنان، برزیلی یا هلندی به عنوان مثال، در بازار نقل و انتقالات مد هستند و به اصطلاح، برند در نظر گرفته می‌شوند. هر دو ملیت به طور سنتی با فوتبال جذاب مرتبط هستند و باشگاه‌ها حاضرند بیشتر از شایستگی آنها برای این بازیکنان هزینه کنند. به عنوان مثال، جووانی ون برونخست هلندی یا سیلوینهو برزیلی را در نظر بگیرید. هر دو بازیکن پس از پیوستن به باشگاه‌های کوچکتر، در آرسنال شکست خوردند. با این حال، انتقال بعدی آنها به بارسلونا، باشگاهی بزرگتر و بهتر از گانرز بود! برزیلی‌ها حس رمز و راز را برمی‌انگیزند. باشگاه‌ها تصور می‌کنند که داشتن یک بازیکن برزیلی در تیم، شیک‌تر از داشتن یک بلاروسی با استعداد برابر است، صرفاً به دلیل مفاهیم مثبت مرتبط با داشتن دومی در ترکیب. یا چگونه توضیح می‌دهید که رئال مادرید تمایلی به خرید الکساندر کولاروف درخشان صربستان به مبلغ کمی بیشتر از مارسلوی اشتباه‌کار برزیلی ندارد؟
در نهایت، مربیان جدید اغلب پول زیادی را برای خرید بازیکنانی که سیستم او را درک می‌کنند یا با آنها آشنا هستند، هدر می‌دهند. این تقریباً همیشه قابل اجتناب است و صادقانه بگویم، یک مربی اغلب قضاوت ضعیفی در مورد نیازهای بلندمدت یک باشگاه دارد. مربیان می‌آیند و می‌روند، اما باشگاه‌ها باقی می‌مانند. بنابراین، بسیاری از مربیان ستارگان پرهزینه را به خدمت گرفته‌اند و تنها چند ماه بعد اخراج شده‌اند. مرد جدید، دوباره، می‌خواهد بازیکنان خود را داشته باشد و همه اینها به این معنی است که اغلب گردش پرهزینه وجود دارد که به نفع باشگاه نیست.
اینها برخی از رایج‌ترین ناهنجاری‌هایی هستند که در بازار وجود دارد و این چیزی است که به برخی از باشگاه‌های کوچک اجازه می‌دهد تا موفق شوند. همانطور که قبلاً ذکر شد، لیون و وردربرمن نمونه‌های کاملی از نحوه شناسایی این ناکارآمدی‌ها و دستکاری بازار نقل و انتقالات برای ایجاد یک وجود در یک بازی بسیار رقابتی هستند.
ابتدا لیون، زیرا موفقیت آن چیزی است که هر باشگاه کوچک باید سعی کند از آن الگوبرداری کند.
حتی یک دهه پیش، لیون یک باشگاه کوچک در یک شهر شیک بود که در آن فوتبال رواج نداشت. همسایگان آنها، سن اتین، زمانی بزرگترین باشگاه‌های کشور بودند و لیون چیزی بیش از یک ماهواره سیاره آنها نبود. با این حال، در کمتر از ده سال، لیون به بزرگترین نیروی فرانسه تبدیل شده و هفت عنوان متوالی را به دست آورده است.
چگونه؟
بسیاری از اعتبار باید به ژان-میشل اولاس داده شود.
اولاس که در سال 1987 کنترل باشگاه را به دست گرفت، یک موضوع ساده دارد؛ با گذشت زمان، هرچه یک باشگاه پول بیشتری به دست آورد، بازی‌های بیشتری را برنده می‌شود و هرچه بازی‌های بیشتری را برنده شود، پول بیشتری به دست می‌آورد.
اولاس تقریباً به طور کامل عامل زمان را انتزاعی کرده است. ضررهای کوتاه مدت برای او اهمیتی ندارد زیرا اولاس معتقد است که در بلندمدت حتی در فوتبال نیز عقلانیت وجود دارد.
منطق او ساده است. اگر بازیکنان خوبی را کمتر از ارزششان بخرید، بازی‌های بیشتری را خواهید برد. سپس پول بیشتری خواهید داشت تا بازیکنان بهتری را کمتر از ارزششان بخرید. بازیکنان بهتر بازی‌های بزرگتری را برای شما به ارمغان می‌آورند و غیره.
البته انجام همه اینها آسان‌تر گفته می‌شود، اما سابقه لیون بی‌نقص است. آنها همچنان بر اساس این اصول پیروز می‌شوند.
لیون به ندرت برای بازیکنان بیش از حد هزینه می‌کند و در عوض به عنوان بهترین معامله‌گران در تجارت شناخته می‌شود. آنها می‌دانند چه زمانی یک بازیکن را بخرد و چه زمانی او را بفروشد. و اغلب بیشتر بازیکنانی که می‌فروشند در باشگاه‌های بعدی خود موفق نمی‌شوند، زیرا آنها نیز در زمان مناسب می‌فروشند. مایکل اسین و اریک آبیدال نمونه‌هایی از اولی و مهامودو دیارا و کریم بنزما نمونه‌هایی از دومی هستند. اسین و آبیدال با سود هنگفتی به چلسی و بارسلونا فروخته شدند و هر دو درخشان بودند. دیارا و بنزما از سوی دیگر نتوانستند فرم لیون خود را در مادرید تکرار کنند.
با توجه به مشخصات بازیکنانی که لیون در دهه گذشته فروخته است، فکر می‌کنید که آنها در رده‌های پایین قرار دارند.
اما اولاس همیشه یک جایگزین آماده دارد و در این فصل برای اولین بار به نیمه نهایی لیگ قهرمانان اروپا راه یافتند. آسان است که این را به یک مربی نسبت دهیم، اما لیون در دهه گذشته چهار یا پنج مربی داشته است و نتایج آنها تقریباً مشابه بوده است.
تقریباً همیشه معاملات برتر اولاس است که تفاوت را ایجاد می‌کند.
در آلمان، وردربرمن کاملاً مشابه است، اما شاید به اندازه لیون موفق نباشد. مدیرعامل آنها، کلاوس آلوفس، در دستکاری استعداد و یافتن بازیکنان در زمان مناسب استاد است. دیگو برزیلی یک مثال خوب است. یک استعداد در حال ظهور، دیگو در اولین دوره حضورش در اروپا به عنوان یک نوجوان مشکل داشت. پورتو او را به تیم B خود تنزل داد و استعدادش در حال پوسیدن بود. اما آلوفس وارد شد و او را حدود 4 میلیون پوند خرید. یک عنوان جام حذفی آلمان و یک فینال جام یوفا بعداً، برمن او را به یوونتوس به قیمت 18 میلیون پوند فروخت.
هم لیون و هم برمن بر اساس اصول مشابه کار می‌کنند و از تله‌های ذکر شده در بالا اجتناب می‌کنند. آنها هرگز برای یک بازیکن بیش از حد هزینه نمی‌کنند یا او را بر اساس موفقیت در یک تورنمنت بزرگ می‌خرند. مربیان جدید به سختی در معاملات نقل و انتقالات دخالت دارند، در مورد لیون، در حالی که برمن بیش از یک دهه است که یک مربی دارد. آنها به ندرت بازیکنانی را که مد هستند می‌خرند و حتی زمانی که این کار را می‌کنند، تقریباً همیشه یک بازیکن دست کم ارزش است. ژونینیو پرنامبوکانو یک برزیلی و یک افسانه لیون است، اما به قیمت ناچیزی خریداری شد، مشابه دیگو و به خوبی به باشگاه خدمت کرد.
اما مهمتر از همه، هر دو باشگاه همیشه می‌دانند زمان مناسب برای فروش یک بازیکن چه زمانی است. مسوت اوزیل با حدود 3 میلیون پوند از شالکه آمد و پنج برابر آن مبلغ فروخته شد. در فصل بعد او به صورت رایگان می‌رفت و مدل برمن ممکن بود تحت تأثیر قرار گیرد. برخی ممکن است بگویند که اوزیل ارزشش را داشت، اما برمن فقط به رشد بلندمدت خود فکر می‌کرد.
در پایان، ارزش به یادآوری وجود دارد که باشگاه‌هایی مانند برمن و لیون فقط می‌توانند در چنین سیستمی وجود داشته باشند زیرا هواداران آنها درک بیشتری نسبت به مادرید یا منچستر معمولی دارند. آنها تحت فشار کمتری برای خرید بازیکنانی با ارزش ستاره‌ای هستند و بنابراین می‌توانند بازار را بهتر دستکاری کنند.
اما به اندازه کافی است که باشگاه‌های بیشتری مانند این وجود داشته باشد، زیرا در غیر این صورت، فوتبال یک بازی خسته کننده خواهد بود که به گروهی از نخبگان محدود شده است.
و من مطمئن هستم که هیچ کس این سرنوشت را برای بازی زیبای فوتبال نمی‌خواهد.


فناوری جذب دی‌اکسید کربن از جو زمین، دهه‌هاست که وجود داشته و اکنون به عنوان یکی از روش‌های کلیدی برای مبارزه با تغییرات آب و هوایی در نظر گرفته می‌شود. پس این فناوری چگونه است و در عمل چگونه کار می‌کند؟

فناوری جذب و ذخیره کربن (CCS) نوعی جداسازی کربن است که قرار است نقش محوری در کمک به ما برای دستیابی به خالص صفر تا سال ۲۰۵۰ ایفا کند.

استراتژی‌های موجود برای مقابله با تغییرات آب و هوایی عمدتاً بر حذف انتشار کربن از فرآیندهایی مانند تولید برق یا حمل و نقل متمرکز هستند؛ اما CCS بررسی می‌کند که چگونه می‌توان دی‌اکسید کربن (CO2) را مستقیماً از جو یا در محل انتشار جذب و به طور ایمن در محیط زیست طبیعی ذخیره کرد.

فناوری جذب کربن چگونه کار می‌کند؟

CCS به دو شکل اساسی وجود دارد:

جذب و ذخیره کربن بیولوژیکی: زمانی که محیط زیست طبیعی - مانند جنگل‌ها و اقیانوس‌ها - CO2 را از جو جذب می‌کند.
جذب و ذخیره کربن مصنوعی/زمین‌شناسی: زمانی که CO2 به عنوان یک انتشار از فرآیندهای ساخته دست بشر استخراج شده و در تأسیسات زیرزمینی وسیع ذخیره می‌شود.

CCS بیولوژیکی در مقیاس بسیار بزرگتری نسبت به CCS زمین‌شناسی رخ می‌دهد، اما فناوری تحریک هر دو به طور سنتی گران و در مقیاس بزرگ غیرعملی تلقی می‌شد. با این حال، این در حال تغییر است، زیرا سرمایه‌گذاری و تحقیق در فناوری‌های جذب کربن رونق می‌گیرد.

انواع فناوری جذب کربن

1. چاه‌های کربن
اشکال طبیعی CCS به عنوان "چاه‌های کربن" شناخته می‌شوند و فضاهای وسیعی هستند که زیستگاه‌های طبیعی CO2 را از جو جذب می‌کنند - اینها شامل جنگل‌ها، اقیانوس‌ها، علفزارها و تالاب‌ها می‌شوند.

دانشمندان، و همچنین کارشناسان محیط زیست و حفاظت، معتقدند که حفظ و کشت چاه‌های کربن می‌تواند میزان کربن جذب شده از جو را در کوتاه‌ترین زمان ممکن افزایش دهد.

علفزارها و تالاب‌ها به ویژه سرعت چرخش بالاتری برای ذخیره کربن دارند، به طوری که تالاب‌های ساحلی کربن بیشتری به ازای هر هکتار نسبت به زیستگاه‌های دیگر مانند جنگل‌ها ذخیره می‌کنند.

در جایی که از جنگل استفاده می‌شود، کارشناسان معتقدند که انواع خاصی از درختان - مانند توس یا بید - برای جذب کربن مبتنی بر زمین بهینه هستند، زیرا در مقایسه با سایر گونه‌های درختی، CO2 بیشتری جذب می‌کنند.

ذخیره دی‌اکسید کربن در یک باتلاق خزه باستانی
یکی از راه‌هایی که ما برای جذب بیولوژیکی کربن کار می‌کنیم، حفظ و احیای یک باتلاق خزه باستانی واقع در نزدیکی یکی از پست‌های برق ما در جنوب ولز است.

این باتلاق ۱۵ هکتاری معادل ۳۲۰۰۰ تن دی‌اکسید کربن را ذخیره می‌کند که برابر با انتشار سالانه ۲۲۰۰۰ خودروی بنزینی است. بازگرداندن آن همچنین شرایط را برای شکوفایی پروانه‌ها و پوشش گیاهی کمیاب فراهم کرده است.

2. آبخوان‌های شور
آبخوان‌های شور عمیق، سازندهای زمین‌شناسی زیرزمینی هستند؛ گستره‌های وسیعی از سنگ‌های رسوبی متخلخل که با آب شور پر شده‌اند. CO2 می‌تواند به اینها تزریق شده و به طور دائم ذخیره شود - در واقع، آبخوان‌های شور بزرگترین پتانسیل ذخیره‌سازی شناسایی شده را در بین تمام اشکال CCS مهندسی شده دارند.

آبخوان "Endurance" که در دریای شمال در سواحل بریتانیا واقع شده است، یکی از این سازندها است که تقریباً ۱.۶ کیلومتر زیر بستر دریا قرار دارد. تقریباً به اندازه جزیره منهتن و به ارتفاع The Shard یا Empire State Building، ترکیب متخلخل آن امکان تزریق دی‌اکسید کربن و ذخیره ایمن آن را برای هزاران سال فراهم می‌کند.

در ایالات متحده، چندین آبخوان شور در مقیاس بزرگ اکنون برای اهداف CCS استفاده می‌شوند، مانند پروژه Citronelle در آلاباما. در طول دوره آزمایشی سه ساله خود، توانست بیش از ۱۵۰ هزار تن CO2 در سال را که از یک تأسیسات آزمایشی نزدیک گرفته شده بود، ذخیره کند.

3. فیلترهای هوای غول‌پیکر
فناوری‌های جذب کربن هنوز در سطح جهانی در حال توسعه هستند و کشورهای مختلف استراتژی‌هایی را ایجاد می‌کنند که به اهداف خالص صفر خود پاسخ می‌دهند. به عنوان مثال، در چین، شرکت‌ها فیلترهای هوای تجربی غول‌پیکر - برج‌های عظیمی که هوا را در مقیاس بزرگ از آلاینده‌ها پاک می‌کنند - توسعه داده‌اند. این برج‌های هوای غول‌پیکر هوا را با کشیدن آن به اتاق‌های شیشه‌ای تصفیه می‌کنند که با استفاده از انرژی خورشیدی گرم می‌شوند و اثر گلخانه‌ای ایجاد می‌کنند. این هوای گرم از طریق مجموعه‌ای از فیلترها به سمت بالا در برج رانده می‌شود و سپس به عنوان هوای پاک به جو بازگردانده می‌شود.

گزارش شده است که یک برج تصفیه هوای غول‌پیکر در شیان هر روز بیش از ۳۵۳ میلیون فوت مکعب هوا را تصفیه می‌کند و به طور چشمگیری کیفیت هوای محلی را بهبود می‌بخشد. سازندگان معتقدند که به توسعه برج‌های بزرگتری نزدیک می‌شوند که فقط یک برج می‌تواند به اندازه کافی هوا را به صورت روزانه برای یک شهر کوچک تصفیه کند.

4. مایعات یونی: فناوری جذب کربن آینده؟
آخرین پیشرفت‌ها در فناوری CCS شامل انواع جدیدی از مایعات است که در جذب CO2 بسیار مؤثر هستند. مایعات "یونی" دو بعدی ساختار مولکولی دارند که امکان جذب CO2 با نرخ بالاتری را فراهم می‌کند. دانشمندان معتقدند که "ویرایش" مایعات می‌تواند کنترل دقیق‌تری را در فرآیند مهندسی شیمی ارائه دهد و از نظر زیست‌محیطی سازگار در نظر گرفته می‌شود.

کمک به "رشد" CCS بیولوژیکی
کاشت درختان یا توسعه مناطق تالابی دو مورد از ساده‌ترین راه‌های تحریک CCS در مقیاس بزرگ است، اما اغلب مشکلاتی در مورد مالکیت زمین و فضا وجود دارد. دولت‌ها، صاحبان زمین و جوامع محلی همگی نقش مهمی در شناسایی فرصت‌ها برای پروژه‌ها و همکاری دارند.

در بریتانیا، مشوق‌های مالی به شکل طرح‌های مدیریت زمین زیست‌محیطی به صاحبان زمین و مدیران زمینی که متعهد به مدیریت زمین خود به شیوه‌ای پایدار از نظر زیست‌محیطی هستند، ارائه می‌شود.

در ایالات متحده، بازسازی زمین برای اهداف زیست‌محیطی نیز به طور مشابه توسط آژانس خدمات کشاورزی وزارت کشاورزی (FSA) تشویق می‌شود. کشاورزان می‌توانند در صورت عدم توسعه زمین یا استفاده از آن برای اهداف کشاورزی، پرداخت اجاره دریافت کنند؛ و اجازه دهند علفزارها، زمین‌های مرتفع، تالاب‌ها و جنگل‌ها شکوفا شوند.

کسب و کارها در بخش خصوصی به طور فزاینده‌ای انتشاراتی را که تولید می‌کنند با تأمین مالی طرح‌های جذب کربن "جبران" می‌کنند. این همچنین به عنوان خنثی شدن کربن از طریق خرید "اعتبارات کربن" شناخته می‌شود.

به عنوان مثال، مایکروسافت خرید جبران اولیه خود را از طریق سرمایه‌گذاری ۱ میلیارد دلاری در تأسیسات CCS Orca Climeworks واقع در ریکیاویک انجام داده است. Climeworks اولین تأسیسات CCS تجاری را در سال ۲۰۱۷ در سوئیس افتتاح کرد و سپس سایت بزرگتر Orca را در سال ۲۰۲۱ باز کرد. تخمین زده می‌شود که این نیروگاه ایسلندی می‌تواند تا ۴۰۰۰ تن متریک CO2 را سالانه از جو جذب کند.

آخرین به‌روزرسانی: ۲۶ مارس ۲۰۲۴
اطلاعات موجود در این مقاله به عنوان یک توضیح واقعی در نظر گرفته شده است و لزوماً جهت استراتژیک یا فعالیت‌های تجاری فعلی National Grid را منعکس نمی‌کند.


محققان آزمایشگاه ملی لارنس لیورمور (LLNL) به همراه دانشمندان بیش از دوازده موسسه، ارزیابی بی‌نظیری با وضوح بالا از حذف دی‌اکسید کربن (CO2) در ایالات متحده انجام داده‌اند. این گزارش با عنوان «راه‌های رسیدن به حذف: گزینه‌های حذف دی‌اکسید کربن در ایالات متحده»، مسیری را برای ایالات متحده ترسیم می‌کند تا تا سال 2050 به اقتصادی با خالص صفر انتشار گازهای گلخانه‌ای (GHG) دست یابد و با پاکسازی جو زمین و پرداختن به علت اصلی تغییرات آب و هوایی، به تضمین امنیت و تاب‌آوری اقلیمی کشور کمک کند. این گزارش شامل تجزیه و تحلیل یکپارچه‌ای از تکنیک‌ها و منابع CDR موجود و همچنین هزینه‌هایی است که در مسیر رسیدن به خالص صفر متحمل خواهد شد.

در سال 2022، دولت ایالات متحده هدف سال 2050 برای دستیابی به خالص صفر انتشار از طریق کربن‌زدایی اقتصاد، حذف CO2 از جو و ذخیره آن در مقیاس گیگاتن (حداقل یک میلیارد تن در سال) را تعیین کرد. «راه‌های رسیدن به حذف» نقشه راهی برای این هدف ارائه می‌دهد و به این سوال پاسخ می‌دهد: چه مقدار CO2 می‌توان در ایالات متحده حذف کرد و با چه هزینه‌ای؟

در زیر پای ما، ظرفیت ذخیره دی‌اکسید کربن بسیار زیاد است. برای دستیابی به خالص صفر انتشار CO2 و محدود کردن اثرات گرمایش جهانی، افزایش فعالانه مقیاس حذف CO2 از جو (CDR) به شدت مورد نیاز است.

این گزارش به این نتیجه می‌رسد که با فناوری‌های امروزی، حذف 1 میلیارد تن متری CO2 در سال، سالانه حدود 130 میلیارد دلار در سال 2050 هزینه خواهد داشت، یا حدود 0.5 درصد از تولید ناخالص داخلی فعلی. این امر مستلزم افزایش جذب کربن در جنگل‌ها و زمین‌های کشاورزی در حال بهره‌برداری، تبدیل زیست‌توده ضایعاتی به سوخت و CO2 و استفاده از ماشین‌آلات ساخته‌شده برای حذف مستقیم CO2 از هوا است. این مجموعه از مقرون‌به‌صرفه‌ترین رویکردها برای حذف CO2، بیش از 440000 شغل بلندمدت ایجاد می‌کند و می‌تواند با استفاده از منابع انرژی تجدیدپذیر، با زمین‌های موجود و ذخیره‌سازی زمین‌شناسی زیرزمینی به دست آید. تجزیه و تحلیل دقیق ارائه شده در گزارش «راه‌های رسیدن به حذف»، دریچه‌ای را برای فرصت‌های خاص هر مکان در اختیار تصمیم‌گیران در سراسر ایالات متحده قرار می‌دهد و به آن‌ها امکان می‌دهد تصمیماتی بگیرند که به بهترین وجه با مکان‌هایی که به آن خانه می‌گویند، مطابقت داشته باشد.

رویکرد منحصربه‌فرد، برآوردهای قابل اعتماد هزینه و تأثیر را ارائه می‌دهد.

این گزارش یک تجزیه و تحلیل عرضه را بر اساس اندازه‌گیری‌های امکان‌سنجی اقتصادی و پتانسیل فنی CDR با بالاترین وضوح داده‌های موجود ارائه می‌دهد. بر خلاف تجزیه و تحلیل‌های قبلی که از مدل‌های ارزیابی یکپارچه یا بالا به پایین استفاده می‌کردند، روش‌های مورد استفاده در «راه‌های رسیدن به حذف» بر محاسبات پایین به بالا تکیه دارند و از آخرین برآوردهای تقاضای منابع، هزینه‌ها و تأثیرات رویکردهای بالقوه حذف CO2 بر اساس شهرستان استفاده می‌کنند.

«راه‌های رسیدن به حذف» فرصت‌های خاصی را بر اساس مکان برای مدیریت خاک و جنگل، تبدیل زیست‌توده و فناوری‌های جذب مستقیم هوا (DAC) و همچنین منابع زمین‌شناسی شناسایی می‌کند. این گزارش اطلاعاتی را در مورد مسیرهای حمل و نقل CDR مختلف و همچنین ملاحظات عدالت زیست‌محیطی و منطقه‌ای ارائه می‌دهد. این تجزیه و تحلیل‌ها برای سنجش جایگزین‌ها و مزایای محلی پروژه‌های CDR خاص مفید خواهند بود.

این گزارش دامنه استراتژی‌هایی را بررسی می‌کند که امکان برآورد قابل اعتماد آنچه برای اعمال آن‌ها لازم است وجود داشته باشد، از مدیریت زمین تا آخرین گزینه‌های فناوری. هزینه هر مرحله از راه حل، از جمع‌آوری زیست‌توده ضایعاتی، تا حمل و نقل CO2، تا ذخیره CO2 در اعماق زمین، ارزیابی شد. این تجزیه و تحلیل به شهرستان‌ها، ایالت‌ها، ذینفعان جامعه و متخصصان CDR علاقه‌مند اجازه می‌دهد تا با هم همکاری کنند تا تصمیم بگیرند که کدام رویکرد، چه زمانی و به چه میزان با نیازهای محلی آن‌ها مطابقت دارد.

جنیفر پت-ریج، دانشمند LLNL و نویسنده اصلی گزارش، گفت: «راه‌های رسیدن به حذف، تصمیم‌گیری محلی و آگاهانه را فعال می‌کند و به ما نشان می‌دهد که می‌توانیم در تلاش خود برای معکوس کردن آلودگی آب و هوا پیروز شویم.» «هر منطقه جغرافیایی داستان منحصربه‌فردی دارد و همچنین فرصتی برای کمک به حذف CO2 کافی از هوا و دستیابی به هدف خالص صفر انتشار تا سال 2050 دارد.»

این گزارش به طور مشترک توسط دفتر کارایی انرژی و انرژی‌های تجدیدپذیر (EERE)، فناوری‌های زیست‌انرژی (BETO)، آژانس پروژه‌های تحقیقاتی پیشرفته - انرژی (ARPA-E) و دفتر سوخت‌های فسیلی و مدیریت کربن (FECM) وزارت انرژی ایالات متحده (DOE) با حمایت اضافی از بنیاد ClimateWorks تهیه شده است. هدف این تلاش دو ساله کمک به تضمین امنیت و تاب‌آوری اقلیمی کشور و در عین حال پرداختن به یکی از چالش‌های جهانی زمان ما بود.

جنیفر ویلکاکس، معاون ارشد دستیار وزیر برای سوخت‌های فسیلی و مدیریت کربن در DOE، گفت: «این گزارش نشان می‌دهد که برای دستیابی به مقیاس یک میلیارد تنی حذف دی‌اکسید کربن مورد نیاز تا سال 2050 برای دستیابی به اهداف خالص صفر، ایالات متحده باید از تمام روش‌های حذف موجود - اقیانوس‌ها، جنگل‌ها، خاک‌های زراعی، زیست‌توده و مواد معدنی و مواد شیمیایی از طریق جذب مستقیم هوا - برای تحقق آن استفاده کند.» «گزارش «راه‌های رسیدن به حذف» ابزار حیاتی است که متخصصان آب و هوا اکنون می‌توانند از آن برای درک بهتر عوامل و مسیرهای کلیدی درگیر در حذف CO2 از هوا در مقیاسی که برای برآورده کردن تعهدات ملی ما لازم است، استفاده کنند.»

کشت پوششی دارای پتانسیل مشارکت نسبتاً بالایی در تلاش‌های ملی حذف CO2 مبتنی بر خاک است که عمدتاً به دلیل وسعت زیاد زمین‌هایی است که می‌توان آن‌ها را با کشت پوششی پوشاند بدون اینکه با تولید محصول نقدی تداخل داشته باشد. چاودار زمستانی در حال حاضر پرکاشت‌ترین محصول پوششی در ایالات متحده است.

گزینه‌های CDR فوری و بلندمدت با تمرکز بر برابری

گزارش «راه‌های رسیدن به حذف» امکان‌سنجی و ظرفیت CDR، اثرات اکولوژیکی، جمعیت درگیر، زیرساخت‌ها و هزینه‌ها را برای همه 3143 شهرستان در سراسر ایالات متحده ارزیابی می‌کند. فرصت‌های قابل توجهی در مدیریت جنگل و خاک زراعی، حذف کربن زیست‌توده، جذب مستقیم هوا و ذخیره‌سازی زمین‌شناسی وجود دارد. ویژگی منحصربه‌فرد «راه‌های رسیدن به حذف» شاخص‌های بهینه‌سازی انرژی، برابری و عدالت زیست‌محیطی (EEEJ) جدید است که برای کمک به شناسایی شهرستان‌هایی با بیشترین فرصت برای مزایای مشترک و حداقل خطرات طراحی شده‌اند.

یافته‌ها فرصت‌هایی را برای اقدام فوری و سرمایه‌گذاری بلندمدت برجسته می‌کند. با حذف CO2 از هوا، ایالات متحده می‌تواند بیش از 440000 شغل جدید ایجاد کند، کیفیت هوا و آب را بهبود بخشد و شدت برخی از اثرات مخرب گازهای گلخانه‌ای بر آب و هوای ما را کاهش دهد.

کیم میفیلد، دانشمند LLNL و نویسنده مشترک، گفت: «توجه به جامعه برای مقیاس‌پذیری CDR بسیار مهم است. هنگامی که ساکنان از پروژه‌ها هیجان‌زده می‌شوند، احتمال بیشتری دارد که به موقع و با صرفه به زمین بیایند.» «در این گزارش، ما شهرستان‌های آسیب‌پذیر را شناسایی می‌کنیم که می‌توانند بیشترین سود را از رویکردهای مدیریت CDR در جنگل‌ها و خاک‌های کشاورزی ببرند. ما همچنین شهرستان‌هایی را که با از دست دادن شغل‌های نابرابر در بخش‌های انرژی سنتی مواجه هستند، شناسایی می‌کنیم. این شهرستان‌ها ممکن است پذیرندگان اولیه رویکردهای نوآورانه CDR مانند زیست‌توده برای حذف و ذخیره کربن (BiCRS) و جذب مستقیم هوا (DAC) شوند که می‌تواند ساکنان ماهر بیکار را دوباره به کار بازگرداند.»

یک گزارش، مسیرهای متعدد

«راه‌های رسیدن به حذف» روش‌های CDR مبتنی بر زمین را بررسی می‌کند که می‌توان انتظار داشت حداقل 10 میلیون تن معادل CO2 در سال را حذف کنند.

سارا کوئبینگ، محقق مدرسه محیط زیست ییل، گفت: «مدیریت موثر جنگل می‌تواند گفتگوی CDR را تغییر دهد.» «جنگل‌های ما هم یک مخزن و هم منبع CO2 هستند. اساساً زیرساخت سبز ما. اما آن‌ها در مشکل هستند و ما باید اکنون اقدام کنیم.»

الگرا مایر، دانشمند LLNL و نویسنده مشترک، گفت: «در خاک‌های کشاورزی، راه‌حل‌های CDR می‌توانند بلافاصله اجرا شوند و همچنین می‌توانند به تولید مواد غذایی و زیستگاه حیات وحش کمک کنند.» «این شامل سرمایه‌گذاری در کشت پوششی، محصولات کربن چندساله و حاشیه‌های مزرعه چندساله است. گزینه‌های مدیریت زمین یک فرصت عالی برای حذف CO2 مبتنی بر خاک در کوتاه مدت در حالی که در راه‌حل‌های CDR مبتنی بر فناوری بلندمدت سرمایه‌گذاری می‌کنیم، است.»

راه‌حل‌های CDR اکولوژیکی کوتاه‌مدت در جنگل‌ها و خاک‌ها می‌تواند با سرمایه‌گذاری بلندمدت در فناوری‌های حذف CO2 مانند تبدیل زیست‌توده و DAC که می‌تواند منجر به ذخیره‌سازی بادوام CO2 در سازندهای زمین‌شناسی عمیق شود، تکمیل شود.

زیست‌توده کشاورزی از عملیات کشاورزی موجود ناشی می‌شود: بقایای محصول، مانند ساقه‌های ذرت و کاه غلات. ضایعات فرآوری، مانند ضایعات پنبه و تفاله نیشکر. و ضایعات مرطوب، مانند کود دامی و لبنی. منبع غالب زیست‌توده کشاورزی در ایالات متحده از ساقه‌های ذرت متمرکز در مناطق دریاچه‌های بزرگ و شمال و جنوب غربی میانه است.

در زمینه BiCRS، بیش از 27 مسیر پردازش ارزیابی شد، از جمله فرصت‌هایی برای تولید منابع انرژی مانند H2 یا محصولات کربن طولانی‌مدت از ضایعات شهری و بقایای کشاورزی یا جنگلی.

سارا بیکر، نویسنده مشترک و دانشمند LLNL، گفت: «ما بر پنج مسیر برتر تمرکز کردیم با این شناخت که حذف نیازمند هماهنگی قوی ذینفعان، ملاحظات استفاده از زمین و پتانسیل تولید درآمد است.»

برای رسیدن به خالص صفر، سرمایه‌گذاری در فناوری‌های حذف CO2 مانند جذب مستقیم هوا با ذخیره‌سازی زمین‌شناسی (DACS) در نهایت ضروری خواهد بود.

سایمون پنگ، دانشمند LLNL و نویسنده مشترک، گفت: «کشور ما می‌تواند از DACS برای حذف CO2 کافی برای جبران انتشار گازهای گلخانه‌ای که نمی‌توان به طور مقرون‌به‌صرفه کاهش داد، استفاده کند.» «اما جذب مستقیم هوا به سرمایه‌گذاری اضافی در تحقیق، توسعه و استقرار نیاز دارد.»

بهترین تلاش خود را بکنید، بقیه را حذف کنید

در آینده نزدیک، ایالات متحده و تمام کشورهای توسعه‌یافته باید برای کربن‌زدایی سریع بخش‌های صنعتی، استقرار انرژی‌های تجدیدپذیر، اجرای راه‌حل‌های CDR کوتاه‌مدت و سرمایه‌گذاری در فرصت‌های BiCRS و DACS بلندمدت تلاش کنند.

CO2 جذب‌شده از طریق BiCRS یا DACS باید به طور بادوام در زیر زمین ذخیره شود. «راه‌های رسیدن به حذف» نشان می‌دهد که بیش از نیمی از مساحت زمین در کشور پتانسیل ذخیره‌سازی زمین‌شناسی ایمن CO2 را دارد.

سوزان هوورکا، محقق دفتر زمین‌شناسی اقتصادی دانشگاه تگزاس در آستین و نویسنده مشترک «راه‌های رسیدن به حذف»، گفت: «این گزارش فرصت‌های بیشتری را برای کاوش ذخیره‌سازی در سازندهای زمین‌شناسی عمیق که می‌توانند حجم زیادی از CO2 جذب‌شده را بپذیرند و ذخیره کنند، باز می‌کند.»

این گزارش همچنین مکان‌هایی را که زمین، انرژی‌های تجدیدپذیر و منابع آب وجود دارد، شناسایی می‌کند. کورین اسکاون، دانشمند کارکنان آزمایشگاه ملی لارنس برکلی و نویسنده مشترک، گفت: «ما می‌دانیم که در نظر گرفتن دقیق محل استقرار حذف دی‌اکسید کربن، به ویژه هنگام صحبت از جذب مستقیم هوا و استراتژی‌های مبتنی بر زیست‌توده، مهم خواهد بود. نکته اصلی این است که می‌توان مقیاس حذف دی‌اکسید کربن را افزایش داد در حالی که از رقابت با سایر اولویت‌های ملی جلوگیری شود، به شرطی که سرمایه‌گذاری‌های زیرساختی لازم را انجام دهیم.»

پت-ریج گفت: «مشارکت جامعه برای مقیاس‌پذیری CDR بسیار مهم است. هنگامی که ساکنان از پروژه‌ها هیجان‌زده می‌شوند، احتمال بیشتری دارد که به موقع و با صرفه به زمین بیایند.» «در این گزارش، ما شهرستان‌های بسیار آسیب‌پذیر را شناسایی می‌کنیم که می‌توانند بیشترین سود را از رویکردهای مدیریت CDR در جنگل‌ها و خاک‌های کشاورزی ببرند. ما همچنین شهرستان‌هایی را که با از دست دادن شغل‌های نابرابر در بخش‌های انرژی سنتی مواجه هستند، شناسایی می‌کنیم. این شهرستان‌ها ممکن است پذیرندگان اولیه رویکردهای نوآورانه CDR مانند زیست‌توده برای حذف و ذخیره کربن (BiCRS) و جذب مستقیم هوا (DAC) شوند که می‌تواند ساکنان ماهر بیکار را دوباره به کار بازگرداند.»

یک گزارش، مسیرهای متعدد

«راه‌های رسیدن به حذف» روش‌های CDR مبتنی بر زمین را بررسی می‌کند که می‌توان انتظار داشت حداقل 10 میلیون تن معادل CO2 در سال را حذف کنند.

سارا کوئبینگ، محقق مدرسه محیط زیست ییل، گفت: «مدیریت موثر جنگل می‌تواند گفتگوی CDR را تغییر دهد.» «جنگل‌های ما هم یک مخزن و هم منبع CO2 هستند. اساساً زیرساخت سبز ما. اما آن‌ها در مشکل هستند و ما باید اکنون اقدام کنیم.»

الگرا مایر، دانشمند LLNL و نویسنده مشترک، گفت: «در خاک‌های کشاورزی، راه‌حل‌های CDR می‌توانند بلافاصله اجرا شوند و همچنین می‌توانند به تولید مواد غذایی و زیستگاه حیات وحش کمک کنند.» «این شامل سرمایه‌گذاری در کشت پوششی، محصولات کربن چندساله و حاشیه‌های مزرعه چندساله است. گزینه‌های مدیریت زمین یک فرصت عالی برای حذف CO2 مبتنی بر خاک در کوتاه مدت در حالی که در راه‌حل‌های CDR مبتنی بر فناوری بلندمدت سرمایه‌گذاری می‌کنیم، است.»

راه‌حل‌های CDR اکولوژیکی کوتاه‌مدت در جنگل‌ها و خاک‌ها می‌تواند با سرمایه‌گذاری بلندمدت در فناوری‌های حذف CO2 مانند تبدیل زیست‌توده و DAC که می‌تواند منجر به ذخیره‌سازی بادوام CO2 در سازندهای زمین‌شناسی عمیق شود، تکمیل شود.

زیست‌توده کشاورزی از عملیات کشاورزی موجود ناشی می‌شود: بقایای محصول، مانند ساقه‌های ذرت و کاه غلات. ضایعات فرآوری، مانند ضایعات پنبه و تفاله نیشکر. و ضایعات مرطوب، مانند کود دامی و لبنی. منبع غالب زیست‌توده کشاورزی در ایالات متحده از ساقه‌های ذرت متمرکز در مناطق دریاچه‌های بزرگ و شمال و جنوب غربی میانه است.

در زمینه BiCRS، بیش از 27 مسیر پردازش ارزیابی شد، از جمله فرصت‌هایی برای تولید منابع انرژی مانند H2 یا محصولات کربن طولانی‌مدت از ضایعات شهری و بقایای کشاورزی یا جنگلی.

سارا بیکر، نویسنده مشترک و دانشمند LLNL، گفت: «ما بر پنج مسیر برتر تمرکز کردیم با این شناخت که حذف نیازمند هماهنگی قوی ذینفعان، ملاحظات استفاده از زمین و پتانسیل تولید درآمد است.»

برای رسیدن به خالص صفر، سرمایه‌گذاری در فناوری‌های حذف CO2 مانند جذب مستقیم هوا با ذخیره‌سازی زمین‌شناسی (DACS) در نهایت ضروری خواهد بود.

سایمون پنگ، دانشمند LLNL و نویسنده مشترک، گفت: «کشور ما می‌تواند از DACS برای حذف CO2 کافی برای جبران انتشار گازهای گلخانه‌ای که نمی‌توان به طور مقرون‌به‌صرفه کاهش داد، استفاده کند.» «اما جذب مستقیم هوا به سرمایه‌گذاری اضافی در تحقیق، توسعه و استقرار نیاز دارد.»

بهترین تلاش خود را بکنید، بقیه را حذف کنید

در آینده نزدیک، ایالات متحده و تمام کشورهای توسعه‌یافته باید برای کربن‌زدایی سریع بخش‌های صنعتی، استقرار انرژی‌های تجدیدپذیر، اجرای راه‌حل‌های CDR کوتاه‌مدت و سرمایه‌گذاری در فرصت‌های BiCRS و DACS بلندمدت تلاش کنند.

CO2 جذب‌شده از طریق BiCRS یا DACS باید به طور بادوام در زیر زمین ذخیره شود. «راه‌های رسیدن به حذف» نشان می‌دهد که بیش از نیمی از مساحت زمین در کشور پتانسیل ذخیره‌سازی زمین‌شناسی ایمن CO2 را دارد.

سوزان هوورکا، محقق دفتر زمین‌شناسی اقتصادی دانشگاه تگزاس در آستین و نویسنده مشترک «راه‌های رسیدن به حذف»، گفت: «این گزارش فرصت‌های بیشتری را برای کاوش ذخیره‌سازی در سازندهای زمین‌شناسی عمیق که می‌توانند حجم زیادی از CO2 جذب‌شده را بپذیرند و ذخیره کنند، باز می‌کند.»

این گزارش همچنین مکان‌هایی را که زمین، انرژی‌های تجدیدپذیر و منابع آب وجود دارد، شناسایی می‌کند. کورین اسکاون، دانشمند کارکنان آزمایشگاه ملی لارنس برکلی و نویسنده مشترک، گفت: «ما می‌دانیم که در نظر گرفتن دقیق محل استقرار حذف دی‌اکسید کربن، به ویژه هنگام صحبت از جذب مستقیم هوا و استراتژی‌های مبتنی بر زیست‌توده، مهم خواهد بود. نکته اصلی این است که می‌توان مقیاس حذف دی‌اکسید کربن را افزایش داد در حالی که از رقابت با سایر اولویت‌های ملی جلوگیری شود، به شرطی که سرمایه‌گذاری‌های زیرساختی لازم را انجام دهیم.»

پت-ریج گفت: «مشارکت جامعه، ایجاد ظرفیت و آموزش برای تصمیم‌گیری آگاهانه‌ای که برای اجرای حذف CDR در مقیاس ملی نیاز داریم، بسیار مهم است.» «راه‌های رسیدن به حذف یک منبع و ابزار ارزیابی بی‌نظیر است که برای کمک به ذینفعان کلیدی جامعه و رهبران دولت برای دستیابی به آن هدف طراحی شده است.»

تصویری از جذب مستقیم هوا (DAC) مانند این تاسیسات Climeworks، با ذخیره‌سازی (DACS) پتانسیل حذف اتمسفری دی‌اکسید کربن در مقیاس یک میلیارد تنی را دارد، اما به ساخت همزمان منابع انرژی نیاز دارد. (عکس: راجر آینس/LLNL)

موسسات همکاری‌کننده در «راه‌های رسیدن به حذف» شامل آزمایشگاه ملی اوک ریج، آزمایشگاه ملی لارنس برکلی، دفتر زمین‌شناسی اقتصادی دانشگاه تگزاس در آستین، دانشگاه ایالتی کارولینای شمالی، دانشگاه کالیفرنیا - برکلی، دانشگاه ایالتی کلرادو، دانشگاه ایندیانا، دانشگاه ییل، دانشگاه نیوهمپشایر، دانشگاه ایالتی آیووا، دانشگاه ایالتی میشیگان و دانشگاه پنسیلوانیا است.

گزارش «راه‌های رسیدن به حذف» به همراه برگه‌های اطلاعاتی، نقشه‌ها، فیلم‌ها و فهرست کامل نویسندگان در Roads2Removal، یک وب‌سایت خدمات عمومی که توسط بنیاد Livermore Lab و Climate Now با حمایت مالی Breakthrough Energy، ClimateWorks Foundation و بنیاد Grantham برای حفاظت از محیط زیست راه‌اندازی شده است، در دسترس است. در سال 2024، نویسندگان «راه‌های رسیدن به حذف» مجموعه‌ای از سمینارهای ذینفعان جامعه را برای به اشتراک گذاشتن مشخصات گزارش و بحث در مورد فرصت‌های CDR منحصربه‌فرد هر منطقه برگزار خواهند کرد. تاریخ‌ها و مکان‌های این سمینارها که رایگان هستند را می‌توان در Roads2Removal یافت.


۶ صفحه منتشر شده: ۹ دسامبر ۲۰۲۲
تاریخ نگارش: ۱۸ اکتبر ۲۰۲۲
چکیده
جذب و ذخیره‌سازی کربن (CCS) یک جزء مهم در کاهش اثرات تغییرات آب و هوایی ناشی از انتشار دی‌اکسید کربن (CO2) تولید شده توسط انسان است. پروژه‌های آزمایشی و تجاری متعددی که در سراسر جهان اجرا شده‌اند، با موفقیت بیش از ۳۰ میلیون تن CO2 را در مخازن آب شور عمیق ذخیره کرده‌اند. قبل از شروع تزریق CO2، هر یک از این پروژه‌ها یک ارزیابی جامع ریسک سایت (RA) را برای شناسایی خطرات احتمالی و نشان دادن اینکه CO2 می‌تواند با حداقل خطر برای سلامت انسان و محیط زیست ذخیره شود، انجام داده‌اند. یکی از نگرانی‌های اصلی مرتبط با هر سایت CCS، پتانسیل حرکت سیالات، به عنوان مثال، آب شور و/یا CO2، از مخزن ذخیره‌سازی به منابع آب آشامیدنی بالادست است. مسیرهای احتمالی مهاجرت سیالات شامل گسل‌های عبوردهنده، سیستم‌های شکستگی طبیعی یا القایی، و چاه‌ها و سوراخ‌های چاهی که به درستی مسدود نشده یا سیمان‌کاری ضعیفی دارند، می‌باشند. به همین دلیل، تعیین پتانسیل نشت یک جزء اصلی ارزیابی‌های ریسک انجام شده در طول دوره مشخصه‌یابی سایت است.

روش‌شناسی‌های متعددی برای ارزیابی ریسک نشت در سایت‌های CCS اقتباس یا توسعه یافته‌اند. اخیراً چندین بررسی جامع از روش‌شناسی‌های رایج RA که در سایت‌های CCS به کار می‌روند، تکمیل شده است. این مطالعات نشان می‌دهند که هیچ رویکردی به طور جهانی برای انجام ارزیابی‌های ریسک برای پروژه‌های ذخیره‌سازی کربن ایجاد نشده است. روش‌شناسی‌های RA را می‌توان به طور کلی در یکی از دو دسته قرار داد: کیفی یا کمی. ارزیابی‌های ریسک کیفی تمایل دارند بیشتر به استخراج نظر کارشناسان برای شناسایی و طبقه‌بندی خطرات تکیه کنند، در حالی که ارزیابی‌های ریسک کمی معمولاً شامل شبیه‌سازی‌های با دقت بالا هستند که تکامل سیستم ذخیره‌سازی را در طول عمر پروژه توصیف می‌کنند. هر دو رویکرد مزایایی دارند و برای دریافت تأییدیه نظارتی برای پروژه‌های CCS در مقیاس تجاری استفاده شده‌اند. با این حال، با ادغام هر دو رویکرد می‌توان به کارایی دست یافت. به طور خاص، رویکردهای RA کیفی می‌توانند برای بررسی گسترده ریسک‌های پروژه استفاده شوند، در حالی که رویکردهای RA کمی می‌توانند برای محدود کردن ریسک‌های فنی و بهبود کارایی و اثربخشی عملیات (به عنوان مثال، پایش، اندازه‌گیری و تأیید) استفاده شوند.

این مقاله نحوه استفاده از ابزار ارزیابی ریسک یکپارچه (NRAP-Open-IAM) توسعه یافته توسط مشارکت ارزیابی ریسک ملی را برای تکمیل ارزیابی ریسک Bowtie توسعه یافته توسط Shell Canada Ltd. در تأسیسات جذب و ذخیره‌سازی کربن Quest متعلق به پروژه شن‌های نفتی آتاباسکا (AOSP) را مستند می‌کند. NRAP-Open-IAM یک مدل ارزیابی یکپارچه منبع باز (IAM) است که برای استفاده در ارزیابی عملکرد و ریسک کمی ذخیره‌سازی زمین‌شناسی CO2 توسعه یافته است. NRAP Open-IAM نسل دوم مدل ارزیابی یکپارچه توسعه یافته توسط تیم NRAP است. این نرم‌افزار قابلیت‌های نسخه قبلی خود، NRAP-IAM-CS را گسترش می‌دهد و به زبان برنامه‌نویسی Python که به طور گسترده استفاده می‌شود، نوشته شده است تا مشارکت جامعه در توسعه آن را تشویق کند. NRAP Open-IAM برای کارایی محاسباتی طراحی شده است تا شبیه‌سازی تصادفی ریسک‌های نشت بلندمدت در سایت‌های ذخیره‌سازی کربن زمین‌شناسی (GCS) را امکان‌پذیر سازد. قابلیت‌های نرم‌افزار فراتر از ارزیابی ریسک به مدیریت ریسک، تضمین مهار و پشتیبانی تصمیم‌گیری نیز گسترش می‌یابد.

کلیدواژه‌ها: ارزیابی ریسک، FEPs، Bowtie، NRAP، CCS، جداسازی کربن

ارجاع پیشنهادی:
Brown, Chris and Lackey, Greg and Schwartz, Brandon and Dean, Marcella and Dilmore, Robert and Blanke, Hein and O'Brien, Simon and Rowe, Carrie, Extended Abstract to: Integrating Qualitative and Quantitative Risk Assessment Methods for Carbon Storage: A Case Study for the Quest Carbon Capture and Storage Facility (October 18, 2022). Proceedings of the 16th Greenhouse Gas Control Technologies Conference (GHGT-16) 23-24 Oct 2022, Available at SSRN: https://ssrn.com/abstract=4297575 or http://dx.doi.org/10.2139/ssrn.4297575


گرفتن، استفاده و ذخیره‌سازی کربن (CCUS) ترکیبی از فناوری‌هایی است که قادر به کاهش مقیاس بزرگ انتشار دی‌اکسید کربن در صنایع مختلف است. با این حال، کاربرد آن تا به امروز عمدتاً به بخش تولید برق محدود شده است، با وجود اینکه انتشار از سایر بخش‌های صنعتی حدود 30 درصد از انتشار جهانی انسان‌ساخت را تشکیل می‌دهد. ... با تمرکز بر نظرات ذینفعان در مورد CCUS و استفاده از طرح تحقیق مشابه، کینیمی و همکاران [75]، برونستینگ و همکاران [76] و سالا و اولترا [77] از جمله مواردی هستند که می‌توان به آن‌ها اشاره کرد. رویکرد تحقیقاتی سه لایه که در اینجا اتخاذ شده است، امکان بررسی جامع مسائل کلیدی شناسایی شده در هر مرحله قبلی (شکل 1) را فراهم کرد. در نهایت، مهم‌ترین موضوعات شناسایی شده در ادبیات علمی بررسی شده (لایه 1) و پاسخ‌های پرسشنامه (لایه 2) به طور عمیق با مصاحبه‌شوندگان منتخب (لایه 3) که در جنبه‌های مربوطه توسعه CCUS (یعنی فناوری، سیاست و/یا اقتصاد) تخصص دارند، مورد بحث قرار گرفت. ... اکثریت ذینفعان مورد بررسی معتقد بودند که دولت‌ها باید بودجه را به پروژه‌های CCUS اختصاص دهند و از طریق پروژه‌های نمایشی، ادراک ریسک بالا را از بین ببرند تا پذیرش CCUS را در هر دو بخش تولید برق و صنعت تسریع کنند (60 درصد، پرسش 15). برخی دیگر پیشنهاد کردند که ایجاد زیرساخت عملیاتی حمل و نقل و ذخیره‌سازی (T&S) و انتقال ریسک به بخش عمومی عوامل مهمی در ایجاد یک محیط قابل سرمایه‌گذاری است (شکل 10). برخی از ذینفعان همچنین بر نیاز به توسعه خوشه‌های محلی حمل و نقل، استفاده و ذخیره‌سازی که پروژه‌های فولاد می‌توانند به آن وارد شوند، تأکید کردند. ... منابع دیگر، از سوی دیگر، به نهادهایی اشاره می‌کنند که این جریان‌های درآمدی را تأمین می‌کنند: جریان‌های درآمدی نامطمئن، به عنوان مثال، سود حاصل از استفاده از CO2، ممکن است به حمایت از توجیه تجاری CCUS کمک کند اما آن را ایجاد نکند، و بنابراین به عنوان یک منبع تأمین مالی در نظر گرفته می‌شود تا یک جریان درآمدی در این تحلیل. شکل 11 نمای کلی از گزینه‌های مختلف موجود برای هر یک از عناصر تعریف شده را ارائه می‌دهد، که ترکیبات مختلفی از گزینه‌ها منجر به ایجاد مدل‌های تجاری منحصر به فرد می‌شود. توضیحات بیشتر در مورد گزینه‌های اصلی برای تولید درآمد، منابع تأمین مالی و مدیریت ریسک در بخش‌های بعدی ارائه شده است. ... توضیحات بیشتر در مورد گزینه‌های اصلی برای تولید درآمد، منابع تأمین مالی و مدیریت ریسک در بخش‌های بعدی ارائه شده است. شکل 11. عناصر یک مدل تجاری CCUS. ... پراکندگی پاسخ‌های پرسشنامه در انتخاب سازوکارهای مالی برای حمایت از مدل‌های درآمدی بیشتر از همه منعکس شده بود. این انتخاب‌ها در اینجا ارائه و مورد بحث قرار می‌گیرند (شکل 12). قراردادهای تفاضلی (CfD) یک قرارداد تفاضلی قراردادی بین خریدار و فروشنده است که شامل یک قیمت تضمین شده به نام "قیمت توافقی" برای یک محصول است، که در آن یک طرف تفاوت بین قیمت توافقی و قیمت بازار محصول را به طرف دیگر پرداخت می‌کند. ... این گزینه محبوب‌ترین گزینه در بین پاسخ‌دهندگان پرسشنامه بود (شکل 12). با این حال، تفاوت روشنی در نظرات در مورد منبع تأمین مالی احتمالی چنین سازوکاری وجود داشت، با حدود یک سوم از پاسخ‌دهندگان که هر یک از گزینه‌های زیر را انتخاب کردند: (1) هزینه‌ها می‌توانند به همه مصرف‌کنندگان فولاد منتقل شوند، (2) هزینه‌ها می‌توانند توسط تولیدکنندگان از طریق تعهد به تولید درصد معینی از محصولات فولادی کم‌کربن پرداخت شوند، یا (3) هزینه‌ها می‌توانند توسط حق بیمه پرداخت شده توسط گروهی از مصرف‌کنندگان که به دنبال محصولات با ارزش افزوده هستند، پوشش داده شوند. ... [12] استقرار محدود و چالش‌های فنی فناوری CCS هنوز در مرحله نمایشی است و با چالش‌های فنی، اقتصادی و تجاری مواجه است که استقرار آن را محدود می‌کند. [13] خطرات بهداشتی و ایمنی خطرات بهداشتی و ایمنی در فناوری CCS شامل ایمنی انسان، نگرانی‌های مربوط به کیفیت آب و سوالاتی در مورد دائمی بودن ذخیره‌سازی دی‌اکسید کربن است. [14] پیچیدگی مدیریت ذینفعان مدیریت ذینفعان مختلف در پروژه‌های CCS می‌تواند پیچیده باشد و مخالفت برخی گروه‌ها می‌تواند منجر به توقف پروژه‌ها شود. ... با افزایش نگرانی‌ها در مورد تغییرات آب و هوایی، یافتن راه‌های کارآمد و پایدار برای جداسازی دی‌اکسید کربن از مخلوط‌های گازی صنعتی اهمیت فزاینده‌ای پیدا کرده است. فناوری‌های جداسازی گاز مبتنی بر غشاء به دلیل مصرف انرژی کم، انتشار کم و سهولت عملکرد، راه حلی امیدوارکننده ارائه می‌دهند. در این مطالعه، ما به طور عمیق به مصرف انرژی نظری و استراتژی‌های عملی بهینه‌سازی برای جداسازی CO2 با استفاده از چنین فناوری‌هایی پرداختیم. نتایج ما نشان داد که جداسازی CO2 می‌تواند با مصرف انرژی ویژه نسبتاً کم، از 0.09 تا 0.27 MJe/kg CO2، بسته به غلظت CO2 خوراک، به دست آید. با انجام شبیه‌سازی‌های فرآیند، فشار گاز خوراک و سطح غشای بهینه مورد نیاز برای دستیابی به نسبت جذب CO2 برابر با 90 درصد (مول) را تعیین کردیم. ما همچنین اثرات نفوذپذیری و گزینش‌پذیری CO2 بر مصرف انرژی و سطح غشاء را تجزیه و تحلیل کردیم و نشان دادیم که افزایش هر دو می‌تواند به طور قابل توجهی مصرف انرژی را کاهش دهد، اگرچه با سطح غشای بیشتر مورد نیاز است. استفاده از گردش جریان نشت به عنوان یک راه موثر برای بهبود غلظت CO2 خوراک و کاهش مصرف انرژی یافت شد. برای بهینه‌سازی و بهبود فرآیند جذب، تجزیه و تحلیل انرژی را در هر یک از پنج مرحله بهینه‌سازی انجام دادیم و گزارش کردیم که میزان مصرف انرژی خنک‌کننده (MW)، میزان مصرف انرژی گرمایشی (MW) و میزان کل مصرف انرژی (MW) برای هر مرحله چقدر است. نتایج ما نشان داد که در حالت بهینه، میزان کل مصرف انرژی (MW) برابر با 228.1 گزارش شده است که پتانسیل جداسازی CO2 مبتنی بر غشاء را برای کاربردهای جذب و ذخیره‌سازی کربن نشان می‌دهد. این مطالعه بینش‌های ارزشمند و استراتژی‌های عملی برای دستیابی به جداسازی CO2 کارآمد و پایدار ارائه می‌دهد. ... این ویژگی‌ها با خواص فیزیکی بهینه مرتبط هستند، از جمله سطح، حجم و قطر منافذ و سطح زبر [14]. مواد زیادی به عنوان جاذب‌های CO2 مورد بررسی قرار گرفته‌اند [15][16][17][18][19][20][21]. به عنوان مثال، استفاده از آمونیاک و اتانول آمین برای استخراج CO2 از گاز طبیعی [22]. ... تحقیقات قابل توجهی در حال حاضر برای کاهش سطوح CO2 جوی انجام می‌شود، و یک رویکرد امیدوارکننده، جذب و ذخیره گاز با استفاده از جاذب‌ها است. در این راستا، سنتز و بررسی پتانسیل استفاده از مواد جدید به عنوان رسانه‌های ذخیره CO2 توجه صنعت و دانشگاه را به خود جلب کرده است. چارچوب‌های فلزی-آلی دارای طیف وسیعی از خواص شیمیایی و فیزیکی منحصر به فرد با کاربردهای متعدد هستند. در اینجا، سنتز سه مجموعه فلزی سولفامتوکسازول جدید و استفاده از آنها به عنوان مدل‌هایی برای بررسی تأثیر فلز بر توانایی آنها در جذب CO2 گزارش شده است. ابتدا یک باز شيف (Schiff base) جدید با بازده 89 درصد از طریق تراکم سولفامتوکسازول و 4-(دی متیل آمینو) بنزآلدهید در شرایط اسیدی سنتز شد. واکنش باز شيف با کلرید فلزات (نیکل، مس و کبالت) در اتانول تحت برگشت، مجموعه‌های فلزی سولفامتوکسازول مربوطه را با بازده 71-80 درصد به دست آورد. چندین آزمایش برای ارزیابی جذب CO2 در شرایط مختلف انجام شد. مجموعه‌ها دارای سطوح پایین (1.36-5.82 متر مربع در گرم) و حجم و قطر متوسط منافذ 0.008-0.018 سانتی‌متر مکعب در گرم و 2.17-4.08 نانومتر هستند. آنها توانایی محدودی در جذب CO2 (323 کلوین و 40 بار) نشان دادند و ظرفیت ذخیره‌سازی 11.2-26.1 سانتی‌متر مکعب در گرم بود. مجموعه حاوی کبالت بالاترین ظرفیت ذخیره‌سازی CO2 (26.1 سانتی‌متر مکعب در گرم) را به دلیل سطح نسبتاً بالا (5.82 متر مربع در گرم)، حجم منفذ (0.018 سانتی‌متر مکعب در گرم)، قطر منفذ (4.08 نانومتر) و زبری سطح (11.6) در مقایسه با مجموعه‌های نیکل و مس داشت. ... هدف از CCUS به طور کلی، جذب CO2 از منابع مختلف انتشار و استفاده از آن برای اهداف متعدد (یعنی سوخت‌ها، تولید مواد شیمیایی، بهبود بازیابی نفت، ذخیره‌سازی زمین‌شناسی) به منظور کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای اتمسفری است. بسیاری از مطالعات چالش‌های متعددی را در رابطه با اجرای CCUS شناسایی کرده‌اند که می‌توان آنها را به طور گسترده به مسائل سیاسی، زنجیره‌ای، اقتصادی و فنی طبقه‌بندی کرد (Muslemani et al. 2020). تزریق ضعیف یکی از مسائل فنی است که اغلب در هنگام تزریق و ذخیره CO2 در ساختارهای زمین‌شناسی زیرسطحی مواجه می‌شود (Andre et al., 2014). ... آبخوان‌های شور عمیق اغلب برای جداسازی زیرزمینی CO2 مطلوب هستند به دلیل ظرفیت زیاد و احتمال کم تعارض منابع. با این حال، مسائل متعددی می‌توانند در هنگام تزریق CO2 ایجاد شوند. اغلب این آبخوان‌ها سطح شوری قابل توجهی دارند (زیرا اغلب مسائل تعارض منابع کمی دارند) و به این ترتیب، رسوب نمک در نزدیکی چاه تزریق می‌تواند مشکل‌ساز باشد. علاوه بر این، هنگامی که انسداد آب رخ می‌دهد، رسوب نمک می‌تواند تشدید شود زیرا مقدار زیادی آب در نزدیکی چاه باقی می‌ماند. تغییر قابلیت خیس شدن سنگ به سمت کمتر آب‌دوست می‌تواند انسداد آب را کاهش دهد و در نتیجه احتمال یا شدت رسوب نمک را کاهش دهد. آزمایش‌های آزمایشگاهی قبلی نشان داده‌اند که سیلیلاسیون مبتنی بر CO2 فوق بحرانی (sc-CO2) می‌تواند به طور موثری سطوح سنگ را با سیلان‌های آبگریز عملکردی کند. در این مطالعه، مدل‌های عددی برای ارزیابی اثرات ترکیبی جریان سیال چند فازی، تبخیر آب و رسوب نمک با فرض تغییر قابلیت خیس شدن (در نتیجه تأثیر بر ویژگی‌های نفوذپذیری نسبی مخزن) ساخته شد. هدف از این مطالعه ارزیابی اثربخشی این درمان شیمیایی برای مقابله با رسوب نمک در نزدیکی چاه ناشی از تزریق CO2 است. بر اساس نتایج شبیه‌سازی، کاهش قابلیت تزریق به دلیل رسوب نمک زمانی بیشتر قابل توجه است که انسداد آب نیز وجود داشته باشد. قابلیت تزریق به طور برجسته‌ای در مخازن با شوری بالا با انسداد آب کاهش می‌یابد زیرا تبخیر به فاز CO2 تزریقی باعث تجمع نمک قابل توجهی در اطراف چاه می‌شود. در یک سازند نماینده، کاهش قابلیت تزریق بدتر است (تا 68.6 درصد تغییر قابلیت تزریق نسبی (RIC)) زمانی که هم رسوب نمک و هم انسداد آب در نظر گرفته شوند زیرا دومی آب بیشتری را به دام می‌اندازد و باعث تجمع نمک بیشتر در اطراف چاه می‌شود. با سیلیلاسیون آبگریز، اثرات ترکیبی رسوب نمک و انسداد آب بر RIC تا 7 درصد به صورت مطلق کاهش می‌یابد. بسته به ملاحظات فنی-اقتصادی، توصیه می‌شود که این روش در اسرع وقت در طول یک برنامه تزریق CO2 اجرا شود تا تجمع نمک از ابتدا به حداقل برسد.
... در یک کشور در حال توسعه مانند هند، منبع اصلی تولید برق سوخت‌های فسیلی است. سهم شیر تولید برق هند از سوخت‌های فسیلی منجر به انتشار عظیم گازهای گلخانه‌ای (GHG) مانند CO2 می‌شود که باعث گرمایش جهانی می‌شود. برای مقابله با تغییرات آب و هوایی و کنترل گرمایش جهانی، پروژه جذب، استفاده و ذخیره‌سازی کربن (CCUS) در تشکیل زمین‌شناسی یک روش عملی، نسبتاً ایمن، اجتناب‌ناپذیر و نوظهور برای تحقق است. با این حال، ذخیره‌سازی CO2 در ساختارهای زمین‌شناسی عمیق در حوضه رسوبی خطر نشت به دلیل تشکیل زمین‌شناسی درزهای مختلف را دارد که می‌تواند به انسان‌ها، از جمله گونه‌های مختلف زیرزمینی، زمینی و آبزی آسیب برساند. همچنین می‌تواند بر منابع انرژی محیط زیست ما تأثیر بگذارد. بنابراین، انتخاب محل ذخیره‌سازی CO2 در رسانه‌های زمین‌شناسی یک مسئله تصمیم‌گیری چند معیاره (MCDM) است. روش تصمیم‌گیری گروهی چند معیاره (MCGDM) برای به دست آوردن یک نتیجه بی‌طرفانه‌تر با استفاده از روش محاسباتی نرم، Pythagorean fuzzy VIKOR ("VIekriterijumsko KOmpromisno Rangiranje"، اصطلاحی صربی برای "بهینه‌سازی چند معیاره و راه حل سازش") اصلاح شده با یک واگرایی جدید به نام Pythagorean fuzzy Jensen-Shannon Song (PJSS) پیشنهاد شده است. روش فازی DEMATEL (DEcision MAking Trial and Evaluation Laboratory) برای ارزیابی وزن معیارها معرفی شده است. یک مطالعه تطبیقی و تحلیل حساسیت نیز در این مقاله ارائه شده است. در نهایت، نتایج کار نشان می‌دهد که روش پیشنهادی امکان‌پذیر است.
... استقرار کربن‌زدایی در بخش فولاد با یک چالش اقتصادی عمده مواجه است: فقدان یک مدل تجاری متقاعدکننده [32]. چالش‌های اقتصادی دیگر در این بخش برای اجرای جذب کربن شامل نیاز به بازطراحی کامل و پرهزینه کارخانه صنعتی و فقدان یک جریان درآمدی واضح در مرکز است [32]. چالش‌های فنی اجرای جذب کربن در کارخانه‌های فولاد شامل (i) پیچیدگی ادغام جذب در فرآیند تولید، (ii) فقدان سایت‌های ذخیره‌سازی/استفاده نزدیک و (iii) دانش و تجربه کم در مورد گزینه‌های بازسازی است [32]. طبق گفته Turgut et al. (2021)، استقرار جذب در کارخانه‌های فولاد کمترین هزینه واحد را دارد (در مقایسه با بخش‌های برق، سیمان و پالایشگاه) و رفتار ثابتی را در مسیرهای مختلف نشان می‌دهد و نقش مهمی در کاهش انتشار صنعتی ایفا می‌کند. ... چالش‌های اقتصادی دیگر در این بخش برای اجرای جذب کربن شامل نیاز به بازطراحی کامل و پرهزینه کارخانه صنعتی و فقدان یک جریان درآمدی واضح در مرکز است [32]. چالش‌های فنی اجرای جذب کربن در کارخانه‌های فولاد شامل (i) پیچیدگی ادغام جذب در فرآیند تولید، (ii) فقدان سایت‌های ذخیره‌سازی/استفاده نزدیک و (iii) دانش و تجربه کم در مورد گزینه‌های بازسازی است [32]. طبق گفته Turgut et al. (2021)، استقرار جذب در کارخانه‌های فولاد کمترین هزینه واحد را دارد (در مقایسه با بخش‌های برق، سیمان و پالایشگاه) و رفتار ثابتی را در مسیرهای مختلف نشان می‌دهد و نقش مهمی در کاهش انتشار صنعتی ایفا می‌کند.


گرفتن و ذخیره‌سازی کربن همچنان در استراتژی‌های کاهش اثرات تغییرات آب و هوایی در سهم گروه کاری سوم از گزارش ارزیابی ششم (AR6) سازمان بین‌المللی تغییرات آب و هوایی (IPCC) جایگاه مرکزی دارد.

گزارش‌های IPCC برای افراد ضعیف‌نفس نیستند. آخرین گزارش این سازمان که ۲۹۱۳ صفحه دارد – سهم گروه کاری سوم (WGIII) از گزارش ارزیابی ششم (AR6) – نگران‌کننده است. این گزارش به وضوح نشان می‌دهد که ما به تلاشی فوری، گسترده و هماهنگ جهانی برای جلوگیری از بدترین اثرات تغییرات آب و هوایی نیاز داریم.

با این حال، اگر کمی عقب‌نشینی کنیم، پیام کلی گزارش امیدوارکننده است. بله، انتشار گازها در طول دهه گذشته افزایش یافته است و بله، حفظ گرمایش جهانی در ۱.۵ درجه سانتی‌گراد نیازمند تحولی بی‌نظیر در سیستم انرژی ما خواهد بود. با این وجود، گزارش WGIII سازمان IPCC روشن می‌کند که بشریت ابزارهایی (در مراحل مختلف تجاری‌سازی) برای کاهش کربن‌زدایی دارد.

یکی از فناوری‌هایی که WGIII در مورد آن صحبت‌های زیادی کرد، گرفتن و ذخیره‌سازی کربن (که در سراسر گزارش به عنوان CCS شناسایی شده است) و مشتقات آن، گرفتن مستقیم کربن از هوا و ذخیره‌سازی (DACCS) و بیوانرژی همراه با گرفتن و ذخیره‌سازی کربن (BECCS) بود. هر سه فناوری از نوعی شیمی مشابه برای "گرفتن" دی‌اکسید کربن استفاده می‌کنند و هر سه به زمین‌شناسی یکسانی برای ذخیره‌سازی دائمی زیرزمینی متکی هستند. DACCS و BECCS زیرمجموعه‌های مهمی از گرفتن و ذخیره‌سازی کربن هستند زیرا قادر به کاهش غلظت‌های اتمسفری دی‌اکسید کربن – که به عنوان حذف دی‌اکسید کربن (CDR) نیز شناخته می‌شود – هستند. DACCS دی‌اکسید کربن موجود را از جو حذف می‌کند، در حالی که BECCS دی‌اکسید کربن آزاد شده از فرآیندهای مبتنی بر زیست‌توده را می‌گیرد و ذخیره می‌کند.

این گزارش ارزیابی متعادلی از فرصت‌ها و چالش‌های گرفتن کربن ارائه می‌دهد. در زیر یافته‌های کلیدی همراه با نقل قول‌هایی از خلاصه برای سیاست‌گذاران آمده است:

گرفتن و ذخیره‌سازی کربن (از جمله DACCS و BECCS) در مسیرهای کاهش اثرات IPCC جایگاه مرکزی دارد.

WGIII روشن کرد که گرفتن و ذخیره‌سازی کربن یک استراتژی حیاتی برای کاهش کربن‌زدایی در بیشتر مسیرهای کاهش اثرات است. در میان ۹۷ مسیر ارزیابی‌شده که گرمایش جهانی را به زیر ۱.۵ درجه سانتی‌گراد با "بیش‌روی صفر یا محدود" (به این معنی که احتمال تجاوز از ۱.۵ درجه سانتی‌گراد در آینده نزدیک کاهش می‌یابد) نگه می‌دارند، طیف گسترده‌ای از سطوح استقرار ممکن برای این فناوری وجود دارد، با میانگین متوسط ۶۶۵ گیگاتن (Gt) دی‌اکسید کربن که به طور تجمعی بین اکنون و سال ۲۰۰۰ ذخیره و ذخیره می‌شود.

WGIII همچنین هفت مسیر خاص را شناسایی می‌کند که به عنوان "مسیرهای کاهش اثرات نمونه" (IMPs) نامیده می‌شوند و بهترین راه برای خلاصه کردن و برجسته کردن استراتژی‌های مختلف کاهش کربن‌زدایی هستند – چهار مسیر که به ۱.۵ درجه سانتی‌گراد می‌رسند و سه مسیر که دما را "به احتمال زیاد زیر ۲ درجه سانتی‌گراد" نگه می‌دارند. تنها یکی از هفت IMP شامل گرفتن کربن نیست. با این حال، این سناریو مستلزم آن است که تقاضای انرژی جهانی در ۳۰ سال آینده تقریباً به نصف کاهش یابد، که با توجه به فقر انرژی موجود در سراسر جهان و اینکه تقاضای انرژی باید با صنعتی شدن و شهرنشینی بخش بزرگی از جهان افزایش یابد، از نظر اجتماعی-سیاسی غیرواقعی است. حتی IMP مبتنی بر جذب بسیار بالای انرژی‌های تجدیدپذیر هنوز به گرفتن و ذخیره بیش از ۳ گیگاتن دی‌اکسید کربن در سال ۲۰۵۰ نیاز دارد (شکل ۳.۱۵ در گزارش کامل).

BECCS و DACCS نقش مهمی در مسیرهای کاهش اثرات IPCC ایفا می‌کنند.

حذف دی‌اکسید کربن (CDR) از هر دو BECCS و DACCS نیز به شدت در بیشتر مسیرهای کاهش اثرات IPCC مورد اعتماد است، اگرچه نقش BECCS نسبت به گزارش‌های قبلی IPCC کمتر است:

"استقرار CDR برای مقابله با انتشار باقی‌مانده‌ای که کاهش آن دشوار است، اجتناب‌ناپذیر است اگر قرار باشد به انتشار خالص صفر دی‌اکسید کربن یا گازهای گلخانه‌ای دست یابیم. مقیاس و زمان‌بندی استقرار به مسیرهای کاهش انتشار ناخالص در بخش‌های مختلف بستگی دارد." – خلاصه برای سیاست‌گذاران (SPM)، ص. ۴۷

تا سال ۲۰۰۰، میانگین متوسط ۳۳۴ گیگاتن دی‌اکسید کربن حاصل از زیست‌توده از BECCS توسط مسیرهای IPCC که به ۱.۵ درجه سانتی‌گراد با بیش‌روی صفر یا محدود می‌رسند، ذخیره می‌شود و حتی بیشتر (۴۶۴ گیگاتن) توسط مسیرهایی که شانس بیشتری برای بیش‌روی دارند – مسیرهای بیش‌روی بالاتر به حذف بیشتری برای معکوس کردن اثر کاهش انتشار کندتر در اوایل قرن نیاز دارند. با وجود این حجم زیاد، BECCS در واقع دی‌اکسید کربن کمتری را در مسیرهای کاهش اثرات در مقایسه با گزارش‌های قبلی IPCC جذب می‌کند، به این دلیل که استفاده از چنین مقادیر زیادی زیست‌توده با چالش‌های مربوط به کاربری زمین و سایر چالش‌های اجتماعی و اقتصادی همراه است (فصل ۷).

تغییر قابل توجه دیگر از ارزیابی‌های قبلی IPCC، نقش بیشتر DACCS است که در پنج سال گذشته به طور قابل توجهی پیشرفت کرده است تا شایسته گنجاندن در برنامه‌های کاهش اثرات چندین کشور باشد. با این حال، این فناوری هنوز در مقیاس بزرگ نشان داده نشده است و گران‌تر و انرژی‌برتر از حذف مبتنی بر زیست‌توده است. بنابراین، نقش کمتری در بیشتر مسیرها ایفا می‌کند، با میانگین ۳۰ گیگاتن در مسیرهای ۱.۵ درجه سانتی‌گراد با بیش‌روی محدود و ۱۰۹ گیگاتن در مسیرهای با بیش‌روی بالا (فصل ۳) ذخیره می‌شود.

گرفتن و ذخیره‌سازی کربن قادر به کاهش کربن‌زدایی بسیاری از فرآیندهای صنعتی است.

همانطور که در فصل ۱۱ گزارش مورد بحث قرار گرفته است، گرفتن و ذخیره‌سازی کربن برای کاهش کربن‌زدایی انتشار صنعتی که کاهش آن دشوار است، که به گرمای دمای بالا نیاز دارند یا به طور ذاتی دی‌اکسید کربن تولید می‌کنند، حیاتی است. انتشار از این بخش از سال ۲۰۰۰ سریع‌تر از هر بخش دیگری رشد کرده است که ناشی از رشد تولید ناخالص داخلی و شدت مواد در جامعه است.

"استفاده از فولاد، سیمان، پلاستیک و سایر مواد در سطح جهانی و در بیشتر مناطق در حال افزایش است." – SPM، ص. ۳۸

"پیشرفت به سمت انتشار خالص صفر گازهای گلخانه‌ای از صنعت با اتخاذ فرآیندهای تولید جدید با استفاده از برق، هیدروژن، سوخت و مدیریت کربن کم و صفر GHG امکان‌پذیر خواهد بود." – SPM، ص. ۳۸

در کوتاه‌مدت، گرفتن و ذخیره‌سازی کربن تنها راه حل فناوری قابل اجرا برای کاهش کربن‌زدایی سیمان است.

"تا زمانی که شیمی‌های جدید تسلط یابند، کاهش عمیق انتشار فرآیند سیمان به جایگزینی مواد سیمانی تجاری‌شده و در دسترس بودن CCS متکی خواهد بود." – SPM، ص. ۳۸

گزینه‌های کاهش کربن‌زدایی فرآیند تولید فولاد به طور عمده به استفاده از روش‌های تولید مبتنی بر هیدروژن (در ترکیب با کوره‌های قوس الکتریکی که با برق بدون کربن کار می‌کنند) یا استفاده از گرفتن کربن بستگی دارد. به همین ترتیب برای تولید و استفاده از مواد شیمیایی، گرفتن کربن یک استراتژی کلیدی کاهش کربن‌زدایی است.

"کاهش انتشار از تولید و استفاده از مواد شیمیایی مستلزم رویکردی چرخه‌ای است، از جمله بازیافت پلاستیک افزایش یافته، تغییر سوخت و خوراک، و کربن منبع‌گیری از منابع زیستی و، بسته به در دسترس بودن، CCU، گرفتن مستقیم دی‌اکسید کربن از هوا و همچنین CCS." – SPM، ص. ۳۸

بنابراین، بسیاری از مسیرهای کاهش اثرات استفاده قابل توجهی از گرفتن کربن در بخش صنعت نشان می‌دهند. حتی IMP مبتنی بر استفاده بالای انرژی‌های تجدیدپذیر و برق‌رسانی فرآیند (IMP-Ren) به افزایش سریع به تقریباً دو گیگاتن دی‌اکسید کربن صنعتی که تا سال ۲۰۳۰ گرفته می‌شود، نیاز دارد، در حالی که مسیرهایی که به حذف دی‌اکسید کربن برای جبران اقدام کندتر متکی هستند، استفاده گسترده از BECCS در صنعت را نشان می‌دهند (شکل ۱۱.۱۲ در گزارش کامل).

گرفتن کربن همچنین می‌تواند نقش مهمی در سیستم‌های انرژی خالص صفر ایفا کند.

اگرچه انرژی‌های تجدیدپذیر کم‌هزینه مانند باد و خورشید نقش فزاینده‌ای در سیستم انرژی ما ایفا خواهند کرد، مسیرهای کاهش اثرات نشان‌دهنده ترکیبی گسترده از فناوری‌های تولید برق، از جمله گرفتن کربن (فصل ۶) هستند. به طور خاص، گزارش می‌گوید که استفاده از سوخت‌های فسیلی با گرفتن کربن یکی از چندین گزینه برای کاهش هزینه کل کاهش کربن‌زدایی در سیستم‌های انرژی است که در آن انرژی‌های تجدیدپذیر بیشتر انرژی را تامین می‌کنند. گرفتن کربن همچنین می‌تواند تولید کم‌آلاینده سوخت‌های صفر کربن را که برای کاهش کربن‌زدایی بخش‌هایی مانند صنعت، حمل و نقل و ساختمان‌ها مورد نیاز است، امکان‌پذیر کند.

"سیستم‌های انرژی خالص صفر دی‌اکسید کربن شامل موارد زیر است: کاهش قابل توجه در کل استفاده از سوخت‌های فسیلی، استفاده حداقل از سوخت‌های فسیلی بدون CCS و استفاده از CCS در سیستم فسیلی باقی‌مانده؛ سیستم‌های برق که هیچ دی‌اکسید کربن خالص منتشر نمی‌کنند؛ برق‌رسانی گسترده سیستم انرژی از جمله کاربران نهایی؛ حامل‌های انرژی مانند سوخت‌های زیستی پایدار، هیدروژن کم‌آلاینده و مشتقات آن در کاربردهایی که برق‌رسانی برای آنها مناسب نیست؛ صرفه‌جویی در مصرف انرژی و کارایی؛ و ادغام بیشتر فیزیکی، نهادی و عملیاتی در سراسر سیستم انرژی." – SPM، ص. ۳۶

گرفتن کربن می‌تواند به طور موثر استفاده از سوخت‌های فسیلی را کاهش دهد.

فصل ۶ WGIII روشن می‌کند که ما باید تأسیسات سوخت فسیلی موجود را متحول کنیم یا آنها را از رده خارج کنیم. ما نمی‌توانیم به هیچ شکل جدیدی از انتشار بدون کاهش اجازه دهیم و گرفتن کربن یکی از مناسب‌ترین فناوری‌ها برای این کار است. میانگین ۱۹۶ گیگاتن دی‌اکسید کربن فسیلی به طور تجمعی در مسیرهای ۱.۵ درجه سانتی‌گراد با بیش‌روی صفر یا محدود گرفته و ذخیره می‌شود. استفاده از گرفتن کربن در سیستم فسیلی باقی‌مانده به عنوان یک جزء کلیدی از یک سیستم انرژی خالص صفر برجسته شده است.

"همه مسیرهای مدل‌سازی شده جهانی که گرمایش را به ۱.۵ درجه سانتی‌گراد (<۵۰٪) با بیش‌روی صفر یا محدود و آنهایی که گرمایش را به ۲ درجه سانتی‌گراد (>۶۷٪) محدود می‌کنند، شامل کاهش سریع و عمیق و در بیشتر موارد فوری انتشار گازهای گلخانه‌ای در همه بخش‌ها است. استراتژی‌های کاهش مدل‌سازی شده برای دستیابی به این کاهش‌ها شامل انتقال از سوخت‌های فسیلی بدون CCS به منابع انرژی بسیار کم یا بدون کربن، مانند انرژی‌های تجدیدپذیر یا سوخت‌های فسیلی با CCS، اقدامات طرف تقاضا و بهبود کارایی، کاهش انتشار غیر دی‌اکسید کربن و استقرار روش‌های حذف دی‌اکسید کربن (CDR) برای مقابله با انتشار گازهای گلخانه‌ای باقی‌مانده است." – SPM، ص. ۳۲.

ظرفیت ذخیره‌سازی کافی برای همه اشکال گرفتن و ذخیره‌سازی کربن وجود دارد.

هم‌افزایی‌های حیاتی برای گرفتن و ذخیره‌سازی کربن، DACCS و BECCS وجود دارد. هر سه از مناطق ذخیره‌سازی زیرزمینی یکسانی استفاده می‌کنند و ظرفیت زیرزمینی کافی برای هر سه وجود دارد.

"ظرفیت ذخیره‌سازی زمین‌شناسی فنی دی‌اکسید کربن حدود ۱۰۰۰ گیگاتن دی‌اکسید کربن تخمین زده می‌شود که بیشتر از الزامات ذخیره‌سازی دی‌اکسید کربن تا سال ۲۰۰۰ برای محدود کردن گرمایش جهانی به ۱.۵ درجه سانتی‌گراد است، اگرچه در دسترس بودن منطقه‌ای ذخیره‌سازی زمین‌شناسی می‌تواند یک عامل محدودکننده باشد." – SPM، ص. ۳۷

مزایای جانبی گرفتن کربن برای دستیابی به اهداف توسعه پایدار (SDG) مهم است.

۱۷ هدف توسعه پایدار سازمان ملل متحد (SDG) برای کمک به بهبود کیفیت زندگی انسان‌ها در سراسر جهان طراحی شده‌اند و شامل اهدافی مانند "سلامت و رفاه خوب" (SDG ۳)، "کار شایسته و رشد اقتصادی" (SDG ۸) و "صنعت، نوآوری و زیرساخت" (SDG ۹) هستند. همانطور که در شکل SPM.۸ نشان داده شده و در فصل ۱۱ مورد بحث قرار گرفته است، گرفتن کربن فناوری است که می‌تواند به جوامع کمک کند تا به اهداف توسعه پایدار (SDG) دست یابند و مزایای اقتصادی و اجتماعی مهمی را ارائه دهند.

چالش‌هایی برای مقیاس‌بندی قوی گرفتن کربن عمدتاً در بخش برق وجود دارد.

همانطور که در فصل ۶ اشاره شد، در کوتاه‌مدت، هزینه‌های گرفتن و ذخیره‌سازی کربن می‌تواند بسته به کاربرد و منطقه‌ای که فناوری در آن استفاده می‌شود، به طور قابل توجهی متفاوت باشد. این هزینه‌ها باید از طریق نوآوری و استقرار، منجر به صرفه‌جویی در مقیاس و یادگیری از طریق انجام کاهش یابد. با این حال، شکل SPM.۷ همچنین نشان می‌دهد که همه فناوری‌ها در بخش انرژی به جز باد و خورشید در کوتاه‌مدت گران هستند. کمبود آب همچنین می‌تواند یک چالش فنی برای استقرار گرفتن کربن در نیروگاه‌ها در مناطق خشک‌تر باشد، اگرچه استراتژی‌ها و فناوری‌های مختلفی در حال ظهور هستند تا مصرف آب را کاهش دهند. در نهایت، چندین کاربرد مهم گرفتن کربن برای رسیدن به بلوغ فنی کامل و تجاری‌سازی به توسعه بیشتری نیاز دارد.

"CCS در بخش برق و همچنین در تولید سیمان و مواد شیمیایی که یک گزینه کاهش حیاتی است، کمتر بالغ است." – SPM، ص. ۳۷.

افزایش حمایت سیاسی و عمومی از گرفتن و ذخیره‌سازی کربن برای تسریع استقرار آن بسیار مهم است.

این گزارش به وضوح نشان می‌دهد که استقرار گرفتن کربن به شدت از برنامه مورد نیاز برای دستیابی به اهداف کاهش اثرات آب و هوایی جهانی عقب مانده است. سیاست‌گذاری مناسب، حمایت عمومی و نوآوری کلید بهبود نرخ‌های استقرار گرفتن کربن است. افزایش آگاهی و پذیرش عمومی از گرفتن کربن راه زیادی را برای حمایت از استقرار آن طی می‌کند (فصل ۱۱).

"در حال حاضر، نرخ‌های جهانی استقرار CCS بسیار پایین‌تر از مسیرهای مدل‌سازی شده است که گرمایش جهانی را به ۱.۵ یا ۲ درجه سانتی‌گراد محدود می‌کند. شرایط فعال‌کننده مانند ابزارهای سیاستی، حمایت عمومی بیشتر و نوآوری‌های فناوری می‌تواند این موانع را کاهش دهد." – SPM، ص. ۳۷

نکته اصلی

WGIII روشن می‌کند که اجتناب از بدترین اثرات تغییرات آب و هوایی به دو استراتژی کلی متکی است: اول، جلوگیری از رسیدن تا حد امکان انتشار گازهای گلخانه‌ای (GHG) به جو (با راه حل‌هایی از جمله گرفتن کربن) و دوم، حذف دی‌اکسید کربن از جو (با راه حل‌هایی از جمله حذف دی‌اکسید کربن). در زیر این دو استراتژی طیف وسیعی از فناوری‌ها وجود دارد که هر کدام مزایا و معایب خود را دارند. مزیت گرفتن کربن این است که می‌تواند هر دو استراتژی را به طور قابل توجهی اجرا کند.

واضح است که برای کنترل گرمایش جهانی به گرفتن کربن زیادی نیاز داریم. هرچه سیاست‌گذاران درک بیشتری از پیامدهای سهم AR6 WGIII داشته باشند، بیشتر باید نیاز فوری به اطمینان از توسعه و تجاری‌سازی این فناوری‌ها به عنوان یک گزینه کاهش کربن‌زدایی قابل اجرا برای استقرار گسترده را درک کنند.


کلئوپاترا هفتم به مدت نزدیک به سه دهه به عنوان هم‌حاکم مصر باستان حکومت کرد (ابتدا با پدرش، سپس با دو برادر کوچکترش و در نهایت با پسرش). او بخشی از دودمانی از حاکمان مقدونی بود که توسط بطلمیوس، که در زمان فتح مصر توسط اسکندر بزرگ در سال ۳۳۲ قبل از میلاد به عنوان ژنرال او خدمت کرده بود، تأسیس شد. کلئوپاترا که به خوبی تحصیل کرده و باهوش بود، به زبان‌های مختلف صحبت می‌کرد و در هر سه دوره هم‌حاکمی خود به عنوان حاکم اصلی عمل می‌کرد. روابط عاشقانه و اتحادهای نظامی او با رهبران رومی، ژولیوس سزار و مارک آنتونی، و همچنین زیبایی و قدرت اغواگری مشهور او، جایگاهی ماندگار در تاریخ و اساطیر عامه برای او به ارمغان آورد.

کلئوپاترا: اوایل زندگی و صعود به تاج و تخت

از آنجایی که هیچ منبع معاصری از زندگی کلئوپاترا وجود ندارد، گردآوری شرح حال او با اطمینان چندانی دشوار است. بخش عمده‌ای از آنچه در مورد زندگی او می‌دانیم از آثار محققان یونانی-رومی، به ویژه پلوتارک، به دست آمده است. کلئوپاترا در سال ۷۰ یا ۶۹ قبل از میلاد، دختر بطلمیوس دوازدهم (آئولتس)، نواده بطلمیوس اول سوتر، یکی از ژنرال‌های اسکندر بزرگ و بنیانگذار سلسله بطلمیوسی در مصر بود. گفته می‌شد مادر او کلئوپاترا پنجم تریفائنا، همسر پادشاه (و احتمالاً خواهر ناتنی او) بوده است. در سال ۵۱ قبل از میلاد، با مرگ ظاهراً طبیعی آئولتس، تاج و تخت مصر به کلئوپاترا ۱۸ ساله و برادر ۱۰ ساله‌اش، بطلمیوس سیزدهم، رسید.

آیا می‌دانستید؟ در روزهای بین مرگ کلئوپاترا و الحاق رسمی مصر توسط اکتاویان، پسر ۱۶ ساله او، سزارین، به طور رسمی به عنوان حاکم واحد معرفی شد. با این حال، او راهی برای به دست گرفتن قدرت نداشت و پس از خودکشی مادرش، به زودی دستگیر و اعدام شد.

اندکی پس از به قدرت رسیدن خواهر و برادر، مشاوران بطلمیوس علیه کلئوپاترا اقدام کردند و او مجبور شد در سال ۴۹ قبل از میلاد به سوریه فرار کند. او ارتشی از مزدوران جمع‌آوری کرد و سال بعد برای مقابله با نیروهای برادرش در جنگ داخلی در پلوسیوم، در مرز شرقی مصر، بازگشت. در همین حال، پس از اجازه دادن به ترور ژنرال رومی پومپه، بطلمیوس سیزدهم از ورود رقیب پومپه، ژولیوس سزار، به اسکندریه استقبال کرد. برای کمک به هدف خود، کلئوپاترا به دنبال حمایت سزار بود و به طور پنهانی خود را به کاخ سلطنتی رساند تا درخواست خود را با او در میان بگذارد.

امپراتوری‌های باستانی

مستند سه قسمتی امپراتوری‌های باستانی را تماشا کنید. اکنون می‌توانید آن را به صورت آنلاین پخش کنید.

سزار و کلئوپاترا

سزار از طرف خود نیاز داشت تا بازگشت خود به قدرت در رم را تأمین مالی کند و مصر را مجبور کند بدهی‌های انباشته شده توسط آئولتس را بازپرداخت کند. پس از چهار ماه جنگ بین نیروهای کم‌تعداد سزار و نیروهای بطلمیوس سیزدهم، نیروهای کمکی رومی وارد شدند. بطلمیوس مجبور شد از اسکندریه فرار کند و گفته شد که در رود نیل غرق شده است. سزار با ورود به اسکندریه به عنوان فاتحی نامحبوب، تاج و تخت را به کلئوپاترا و برادر کوچکترش، بطلمیوس چهاردهم (که در آن زمان ۱۳ ساله بود)، که هر دو نامحبوب بودند، بازگرداند. سزار برای مدتی با کلئوپاترا در مصر ماند و در حدود سال ۴۷ قبل از میلاد، پسری به نام بطلمیوس سزار به دنیا آورد. گفته می‌شد او فرزند سزار است و مردم مصر او را سزارین یا سزار کوچک می‌نامیدند.

در حدود سال‌های ۴۶-۴۵ قبل از میلاد، کلئوپاترا با بطلمیوس چهاردهم و سزارین به رم سفر کرد تا از سزار که زودتر بازگشته بود، دیدن کند. پس از ترور سزار در مارس سال ۴۴ قبل از میلاد، کلئوپاترا به مصر بازگشت. بطلمیوس چهاردهم اندکی بعد کشته شد (احتمالاً توسط عوامل کلئوپاترا) و سزارین سه ساله به عنوان هم‌حاکم با مادرش، به عنوان بطلمیوس پانزدهم، منصوب شد. در این زمان، کلئوپاترا به شدت خود را با الهه ایزیس، خواهر-همسر اوزوریس و مادر حورس، شناسایی کرده بود. (این با سنت باستانی مصر مبنی بر مرتبط کردن سلطنت با الوهیت برای تقویت موقعیت پادشاهان و ملکه‌ها سازگار بود. کلئوپاترا سوم نیز ادعا کرده بود که با ایزیس مرتبط است و به کلئوپاترا هفتم به عنوان "ایزیس جدید" اشاره می‌شد.) او به گفته پلوتارک به دوازده زبان صحبت می‌کرد و به "جذابیت غیرقابل مقاومت" خود مشهور بود.

اغواگری کلئوپاترا از مارک آنتونی

با پسر نوزادش به عنوان هم‌حاکم، قدرت کلئوپاترا در مصر از همیشه بیشتر بود. با این حال، سیل‌های غیرقابل اعتماد نیل منجر به شکست برداشت‌ها، تورم و گرسنگی شد. در همین حال، درگیری در رم بین یک تریومویرا دوم از متحدان سزار (مارک آنتونی، اکتاویان و لئپیدوس) و قاتلان او، بروتوس و کاسیوس، در جریان بود. هر دو طرف از حمایت مصر درخواست کردند و پس از کمی تعلل، کلئوپاترا چهار لژیون رومی را که توسط سزار در مصر مستقر شده بودند، برای حمایت از تریومویرا اعزام کرد. در سال ۴۲ قبل از میلاد، پس از شکست نیروهای بروتوس و کاسیوس در نبردهای فیلیپی، مارک آنتونی و اکتاویان قدرت را در رم تقسیم کردند.

مارک آنتونی به زودی کلئوپاترا را به شهر تارزوس در سیسیل (جنوب ترکیه امروزی) فراخواند تا نقش او را در پیامدهای پیچیده ترور سزار توضیح دهد. طبق داستانی که توسط پلوتارک (و بعدها به طور مشهوری توسط ویلیام شکسپیر به تصویر کشیده شد)، کلئوپاترا با یک کشتی مجلل به تارزوس سفر کرد و لباس‌های ایزیس را به تن داشت. آنتونی که خود را با خدای یونانی دیونیزوس مرتبط می‌دانست، توسط جذابیت او فریب خورد.

او موافقت کرد از مصر و تاج و تخت کلئوپاترا محافظت کند و قول داد از خواهر کوچکتر و رقیب او، آرسینوئه، که در تبعید به سر می‌برد، حمایت کند. کلئوپاترا به مصر بازگشت و اندکی بعد آنتونی به دنبال او آمد و همسر سوم و فرزندانش را در رم رها کرد. او زمستان سال‌های ۴۱-۴۰ قبل از میلاد را در اسکندریه گذراند، در طول آن او و کلئوپاترا به طور مشهور انجمنی به نام "زندگی‌کنندگان بی‌نظیر" را تشکیل دادند. در سال ۴۰ قبل از میلاد، پس از بازگشت آنتونی به رم، کلئوپاترا دوقلوهایی به نام الکساندر هلیوس (خورشید) و کلئوپاترا سلنه (ماه) به دنیا آورد.

کلئوپاترا: مبارزه برای قدرت

پس از اینکه فولویلا بیمار شد و درگذشت، آنتونی مجبور شد با ازدواج دیپلماتیک با خواهر ناتنی اکتاویان، اکتاویا، به اکتاویان وفاداری خود را ثابت کند. مصر در زمان حکومت کلئوپاترا رونق بیشتری گرفت و در سال ۳۷ قبل از میلاد، آنتونی دوباره با کلئوپاترا ملاقات کرد تا برای کمپین نظامی طولانی مدت خود علیه پارت‌ها بودجه به دست آورد. در مقابل، او موافقت کرد بخش عمده‌ای از امپراتوری شرقی مصر، از جمله قبرس، کرت، سیرنائیکا (لیبی)، Jericho و بخش‌های بزرگی از سوریه و لبنان را بازگرداند. آنها دوباره عاشق شدند و کلئوپاترا در سال ۳۶ قبل از میلاد پسری به نام بطلمیوس فیلا delfus به دنیا آورد.

پس از یک شکست تحقیرآمیز در پارت‌ها، آنتونی به طور علنی از تلاش‌های همسرش، اکتاویا، برای پیوستن به او صرف نظر کرد و در عوض به مصر و کلئوپاترا بازگشت. در یک جشن عمومی در سال ۳۴ قبل از میلاد که به عنوان "اهدای اسکندریه" شناخته می‌شد، آنتونی سزارین را پسر سزار و وارث قانونی (در مقابل پسرخوانده او، اکتاویان) اعلام کرد و به هر یک از فرزندانش با کلئوپاترا زمین اهدا کرد. این آغاز یک جنگ تبلیغاتی بین او و اکتاویان خشمگین شد که ادعا کرد آنتونی کاملاً تحت کنترل کلئوپاترا است و رم را رها خواهد کرد و پایتخت جدیدی در مصر تأسیس خواهد کرد. در اواخر سال ۳۲ قبل از میلاد، سنای روم تمام عناوین آنتونی را سلب کرد و اکتاویان جنگ را علیه کلئوپاترا اعلام کرد.

کلئوپاترا: شکست و مرگ

در دوم سپتامبر سال ۳۱ قبل از میلاد، نیروهای اکتاویان به طور قاطع نیروهای آنتونی و کلئوپاترا را در نبرد اکتیوم شکست دادند. کشتی‌های کلئوپاترا از نبرد فرار کردند و به مصر گریختند و آنتونی نیز به زودی توانست با چند کشتی از آنها جدا شود و به دنبال او برود. با حمله اسکندریه توسط نیروهای اکتاویان، آنتونی شایعه‌ای را شنید که کلئوپاترا خودکشی کرده است. او بر روی شمشیر خود افتاد و درست زمانی که خبر رسید که این شایعه نادرست بوده است، درگذشت.

در ۱۲ اوت سال ۳۰ قبل از میلاد، پس از دفن آنتونی و ملاقات با اکتاویان پیروز، کلئوپاترا خود را در اتاق خوابش با دو خدمتکار زن حبس کرد. روش مرگ او نامشخص است، اما پلوتارک و سایر نویسندگان نظریه استفاده از مار سمی به نام آسپ، نمادی از سلطنت الهی، برای خودکشی در سن ۳۹ سالگی را مطرح کردند. طبق وصیت او، جسد کلئوپاترا با جسد آنتونی دفن شد و اکتاویان (بعداً امپراتور آگوستوس اول) را برای جشن گرفتن پیروزی خود در مصر و تحکیم قدرت خود در رم رها کرد.


صحنه مشهورِ ظهور کلئوپاترا از میان فرشی بازشده که توسط نمایشنامه‌نویس جرج برنارد شاو رواج یافت، بر پایه‌ی یک روایت باستانی است اما برای ایجاد جلوه‌ی دراماتیک تغییر یافته است. این حکایت تنها یک نمونه از تضادهای بسیاری است که بین تصویر این ملکه مشهور و زندگی او، آن‌طور که امروزه می‌دانیم، وجود دارد. در حقیقت، کلئوپاترا از خدمت یک خادم مورد اعتماد برای حمل خود، پیچیده شده در لباس‌های کثیف، از میان نگهبانان کاخ و به حضور ژولیوس سزار استفاده کرد.

کلئوپاترا باید اندام کوچکی داشته تا بتواند به این شکل پنهان و حمل شود. باور رایج مبنی بر اینکه او زیبایی استثنایی داشت، روایتی است مبتنی بر منابع باستانی. کلئوپاترا هفتم با الهه مصری، ایزیس، که با آفرودیت و ونوس برابر است، شناخته می‌شد. در طول اقامت خود در رم، سزار یک مجسمه طلایی از ملکه را در معبد ونوس وقف کرد. این مقایسه نشان می‌دهد که کلئوپاترا هفتم باید شباهتی به الهه‌های کلاسیک عشق داشته باشد. اما بر خلاف تصویری که بیشتر توسط بازیگر الیزابت تیلور در فیلم مشهور سال ۱۹۶۳، کلئوپاترا به نمایش گذاشته شد، من کلئوپاترا هفتم را زنی لاغراندام و استخوانی کوچک تصور می‌کنم – تصویری که توسط تصاویر سکه‌ای و حداقل یک نقاشی دیواری پومپی پس از مرگ تایید می‌شود.

سکه با تصویری از کلئوپاترا هفتم
عکس: بنیاد موزه پنکه

پس از مرگ پدرش، بطلمیوس دوازدهم اوتلتس، کلئوپاترا در سال ۵۱ قبل از میلاد با یکی از برادران کوچکترش به عنوان حاکم مشترک بر تخت نشست. ملکه هجده ساله خود را درگیر دسیسه‌های دربار یافت و به زودی از اسکندریه، پایتخت قلمرو خود، اخراج شد. او از حاکم رومی، سزار، حمایت گرفت و این دو برادران او و گروه‌های حامی آن‌ها را شکست دادند. از آن لحظه تا زمان مرگش بر اثر خودکشی تقریباً ۲۰ سال بعد، کلئوپاترا هفتم بر قلمرو خود با کمترین شورش یا طغیان حکومت کرد، اگرچه مجبور بود با گسترش و قدرت رم مقابله کند.

جزئیاتی از یک نقاشی دیواری، شاید تصویر کلئوپاترا هفتم، از هرکولانیوم یا استابیا
عکس: موزه ملی باستان‌شناسی ناپل، جان وارد پرکینز و آماندا کلاریج

تسلط ملکه بر زبان و شخصیت مغناطیسی او همه کسانی را که در حضورش بودند جذب می‌کرد. کلئوپاترا هفتم به زبان مصری باستان سواد داشت و با اتیوپیایی‌ها، تروگلودیت‌ها، یهودیان، عرب‌ها، سوری‌ها، مادها و پارتی‌ها به زبان‌های مادری‌شان صحبت می‌کرد. صدای او با یک ساز موسیقی چند رشته‌ای ملودیک مقایسه می‌شد. علاوه بر مهارت‌های زبانی خود، باستان‌شناسان از هوش او تمجید می‌کردند و رسالاتی در مورد موضوعات متنوعی مانند لوازم آرایش، سکه‌شناسی، شیمی و زنان‌شناسی به او نسبت می‌دادند.

اصلاحات پولی مستند از سنت باستانی حمایت می‌کند که کلئوپاترا هفتم رسالاتی در مورد سکه‌ها و وزن‌ها و اندازه‌گیری‌ها نوشته است. او با صریح کردن ماهیت اعتباری سکه‌های برنزی در گردش، که ارزش آن توسط کلئوپاترا تعیین می‌شد و بر اساس وزن نبود، اقتصاد کشورش را تقویت کرد. نتیجه این اصلاحات، ارزش سکه‌های برنزی او را به دناریوس رومی، ارز رایج در سراسر جهان غرب، نزدیک کرد.

ملکه نقش فعالی در اداره قلمرو خود ایفا می‌کرد، که توسط پاپیروسی به زبان یونانی تایید شده است. آن سند، مانند یک یادداشت داخلی امروزی، توسط یک مقام بلندپایه دربار اسکندریه به کلئوپاترا هفتم نوشته شده است. در آن یک حاشیه نویسی به زبان یونانی وجود دارد، "انجامش بده!"، که به خود کلئوپاترا نسبت داده می‌شود. اگرچه دقیقاً یک امضا نیست، اما این نوشته نمونه نادری از یادداشتی است که توسط یک پادشاه باستانی به دست نوشته شده است.

پاپیروس یونانی با نوشته‌ای که به خود کلئوپاترا هفتم نسبت داده شده است، موزه‌های دولتی برلین – موزه مصر و مجموعه پاپیروس
عکس: پایگاه داده پاپیروس برلین P 25239

رویدادهای قابل توجه در زندگی کلئوپاترا شامل فرزندی با سزار که بعداً ترور شد، به علاوه ازدواج و فرزندان او با رومی، مارک آنتونی است. نیروهای آنتونی و کلئوپاترا در نبرد اکتیم در سال ۳۱ قبل از میلاد توسط ارتش اکتاویان شکست خوردند و پایان حکومت او را رقم زد. خودکشی ملکه در سن ۳۹ سالگی افسانه‌ای است. سنت حفظ می‌کند که او با زندانیان محکوم آزمایش کرد تا بی‌دردترین سم کشنده را پیدا کند و در نهایت تصمیم گرفت زندگی خود را با زهری در معبدی به الهه ایزیس در اسکندریه به پایان برساند. اینکه آیا او توسط یک یا چند مار گزیده شده است ممکن است هرگز مشخص نشود، اما آنچه مسلم است این است که کلئوپاترا برای اصول خود مرد و تسلیم نشد.

طرفداران بارها و بارها حضور و نقش مانیکور و آرایشگر کلئوپاترا را در لحظات پایانی او اشتباه گرفته‌اند. آن‌ها در حال اطمینان از جذابیت ملکه در مرگ نبودند. برعکس، خودکشی او یک آیین برنامه‌ریزی شده بود که او در مرگ تلاش می‌کرد تا از اسارت او توسط رومی‌ها جلوگیری کند. طبق شیوه‌های فراعنه مصر که به هزاره سوم قبل از میلاد باز می‌گردد، مقامات دربار سلطنتی شامل سلمانی‌ها و مانیکورها بودند. آن‌ها موهای کوتاه شده و ناخن‌ها را برای دفع آیینی جمع‌آوری می‌کردند، تا در دست دشمن نیفتد و به ضرر صاحبشان تمام نشود. در مرگ، کلئوپاترا هفتم بار دیگر بر فرمان خود بر هنجارهای فرهنگی فراعنه مصر تأکید کرد.

کلئوپاترا هفتم با رم خصومت پیدا کرده بود و شهادت‌های ادبی نشان می‌دهد که پس از خودکشی‌اش مورد تمسخر، تحقیر و نفرت قرار گرفت. سرنوشت او در مصر درست برعکس بود، جایی که فرعونی‌های او تلاش می‌کردند تا خاطره او را حفظ کنند. مدیر وفادار او، آرچیبیوس، به رومی‌ها 2000 استعداد پیشنهاد داد تا مجسمه‌های او را از نابودی نجات دهند. و در سال 373 پس از میلاد، قرن‌ها پس از مرگ او، کشیش مصری، پتسنوف، یک مجسمه از کلئوپاترا را با طلا پوشاند. کلئوپاترا هفتم پادشاهی تحصیل‌کرده و منضبط بود که حکومت سودمند او برای مدت طولانی توسط مردمش به یاد آورده و گرامی داشته شد.

موضوعات: تاریخ، علوم سیاسی، فرهنگ عامه، متون و ادبیات
موضوع: فراعنه و حاکمان
دوره تاریخی: بطلمیوسی
مکان: مصر علیا، دلتای غربی


کلئوپاترا، در واقع کلئوپاترای هفتم (به نظر می‌رسد این نام در دودمان بطلمیوسی محبوب بوده است)، ملکه اسمی - البته بدون قصد بازی با کلمات - مصر بود و آخرین نفر در سلسله حاکمان بطلمیوسی بود که در مصر نفوذ داشتند.
مصر از حدود سال ۳۲۳ قبل از میلاد، زمانی که اسکندر مقدونی این منطقه را فتح کرد و قبل از مرگش، مصر را به یکی از ژنرال‌های مورد علاقه‌اش به نام سوتر بطلمیوس واگذار کرد، توسط یک دودمان مقدونی (یعنی چیزی شبیه یونانی) حکومت می‌شد. اما از بحث اصلی دور می‌شویم. به سرعت به حدود ۳۰۰ سال بعد، به زمان کلئوپاترا برگردیم...
تقریباً به محض اینکه او پس از مرگ پدرش، بطلمیوس دوازدهم، در حدود سال ۵۱ قبل از میلاد به تاج و تخت نشست، مصری‌ها - ام - با رومی‌ها "تماس" برقرار کرده بودند و در واقع، مصر اکنون یک "ایالت وابسته" به روم بود. این بدان معنا بود که در حالی که از نظر فنی توسط روم به عنوان یک استان جذب نشده بود، ایالت مصر مجبور بود با رومی‌ها متحد شود و - خب - پول "محافظت" بپردازد. بنابراین، وقتی او به قدرت رسید، مصر دقیقاً توسط رومی‌ها اشغال نشده بود، اما رومی‌های زیادی در اطراف بودند که چیزهایی مانند این می‌گفتند: "چه پادشاهی خوبی دارید. متاسف می‌شد اگر اتفاقی برایش بیفتد (صدای شکستن شیشه). منظورتان را می‌فهمید...؟" بنابراین - آنها یک ایالت "وابسته" شدند.
سپس ژولیوس سزار آمد و او اوقات خوبی را برایش رقم زد و باردار شد. سپس، در سال ۴۴ قبل از میلاد، ژولیوس به فروم در رم دعوت شد، جایی که فکر می‌کرد قرار است به یک "مرد ساخته شده" تبدیل شود. سپس، او به فروم رسید و متوجه شد که اتاق کمی خالی است. سپس چیزی شبیه این گفت: "اوه، لعنتی...!" نه، صبر کنید، این شخصیت جو پسی در یک فیلم بود...
همان اتفاق افتاد. ژولیوس در فروم به قتل رسید (به گفته سنت، چهل ضربه چاقو) و جنگ داخلی آغاز شد.
این آخرین "سه راهی" کلئوپاترا بود.
اکتاویان (برادرزاده ژولیوس) با دو مرد دیگر - مارک آنتونی و مردی به نام پومپه - روبرو شد. پومپه ترور شد و مارک آنتونی در نبرد اکتیم در سال ۳۱ قبل از میلاد با اکتاویان ملاقات کرد. کلئوپاترا عاشق آنتونی بود و به همین دلیل با ناوگان مصری خود نیز همراه شد.
ناوگان‌های کلئوپاترا و آنتونی شکست خوردند و کلئوپاترا و مارک آنتونی به مصر فرار کردند. مدت زیادی طول نکشید که اکتاویان رسید. او خیلی سریع عمل کرد. طبق سنت/افسانه/شکسپیر، آنتونی و کلئوپاترا (به یاد داشته باشید که آنها عاشق بودند) خودکشی کردند و مصر دیگر یک "ایالت وابسته" نبود. آنها اکنون یک استان تمام عیار روم بودند.
مصر به عنوان یک نیروی سیاسی مستقل، تا زمانی که در قرن هفتم میلادی مسلمان نشد، دوباره به یک بازیگر جدی تبدیل نشد.


منابع بسیاری درباره‌ی کلئوپاترا پر از تعصب هستند، حتی مورخانی که به ظاهر با او همدلی داشتند مانند پلوتارک، باورهای مردسالارانه‌ی خود را برملا می‌کنند. رومیان زنان قدرتمند را دوست نداشتند.
مارک آنتونی پسر محبوب روم بود، حتی با وجود رابطه‌اش با کلئوپاترا. برای توجیه سرنگونی او، اکتاویان نیاز داشت تا یک مظهر شر برای روم ایجاد کند و چه کسی بهتر از کلئوپاترا، آن دوشیزه اغواگر، مرموز و اهریمنی! اکتاویان به شدت وارد یک کمپین تخریبی شد که رومیان بانفوذ خوشحال بودند آن را پیش ببرند. آن‌ها علاقه‌ای به ملکه خارجی نداشتند که مردان خوب رومی را از همسران محترمشان جدا کند، یا با طمع قدرت به روم چشم بدوزد.
برای اینکه مظهر شر مورد نیاز اکتاویان باشد و آنتونی و سزار احمق به نظر نرسند، او باید در هر چیزی تجمل‌گرا می‌بود. او از تمام جادو، تمام طلسم‌ها، تمام نقشه‌های زنانه و فریبکارانه استفاده کرد و باید زیبا می‌بود، چون چگونه می‌توانست اینقدر قدرتمند باشد؟ اسطوره‌شناسی کلئوپاترا در چارچوب تبدیل کردن او به یک هیولا، هرچند جذاب و زیرک، شکل گرفته است.
زمانی که کلئوپاترا متولد شد، دودمان بطلمیوسی اساساً یک شوخی بود. پدرش مجبور شد برای حفظ تاج و تخت خود از روم کمک بخواهد. او شاهد اعدام خواهرش به اتهام خیانت بود، شاهد زنای با محرم و جمعی از «پادشاهان» بود که حتی زحمت یادگیری زبان سرزمین تحت حکومتش را هم به خود نمی‌دادند و او از همه چیز یادداشت‌برداری کرد.
کلئوپاترا آموزشی شایسته یک شاهزاده دریافت کرد و در نهایت از پدرش به عنوان مورد علاقه‌ی او و انتخاب او برای ملکه شدن در کنار برادرش بطلمیوس یاد گرفت. او هفت زبان می‌دانست و گفته می‌شد که به طرز شگفت‌انگیزی سریع آن‌ها را یاد می‌گرفت. این موضوع مشاوران را بعداً عصبانی می‌کرد، زیرا به جای تکیه بر یک مترجم که از این موقعیت قدرت لذت می‌برد، او می‌گفت: «نه، من از پسش برمی‌آیم.»
او تلاش می‌کرد مردمش را بشناسد و به آن‌ها احترام بگذارد. یکی از اولین اقدامات او به عنوان ملکه، شرکت در یک مراسم مذهبی بزرگ بود که سال‌ها نادیده گرفته شده بود. مردم مصر آن را دوست داشتند. بنابراین از این نقطه می‌دانیم که کلئوپاترا بسیار باهوش است، برای حکومت بزرگ شده است، ارزش روابط عمومی خوب را می‌داند و به نظر می‌رسد که واقعاً به مردمش اهمیت می‌دهد.
او علاقه‌ای به بطلمیوس یا مشاورانش ندارد و یک حاکم مشترک عمل‌گرا است. گروهی در دربار کسی را به قتل رساندند و مشاوران آماده بودند تا آن‌ها را رها کنند، حتی اگر این کار مردم قربانی را عصبانی کند. اما کلئوپاترا قاتلان را تحویل داد تا عدالت اجرا شود.
تقریباً مطمئناً او با نیمه‌عریان و از روی فرش به سزار نیامد. او به عنوان یک فراری در یک نبرد سخت زندگی می‌کرد و سزار اساساً آخرین فرصت او بود. ممکن است در اولین ملاقاتشان رابطه جنسی داشته باشند. اما محتمل‌تر این است که او تمام مزایایی را که در مقایسه با برادر کوچکش که به بدترین شکل مشورت شده بود، ارائه می‌داد، بیان کرد و از این واقعیت استفاده کرد که بطلمیوس به احمقانه پومپه را اعدام کرده بود.
در این زمان، مصر یک قدم با فتح شدن توسط روم فاصله داشت و کلئوپاترا می‌دانست که برای بازپس‌گیری تاج و تخت خود به کمک سزار نیاز دارد و بهتر است او را در کنار خود نگه دارد. آیا او واقعاً عاشق او بود؟ او تازه از نوجوانی خارج شده بود و او در دهه پنجاه زندگی خود بود، او با جان خود به نزد او آمد. او مردی بود که زنان زیادی را دوست داشت. آن‌ها هر دو حیله‌گر بودند. شاید به نوعی عاشق یکدیگر شده باشند، اما به نظر نمی‌رسد که «عاشق» باشند. او می‌دانست که مصر برای حکومت صرفاً توسط یک زن مناسب نیست و به خاطر وظیفه با برادر کوچکتر خود ازدواج کرد. کلئوپاترا قطعاً تمایل دارد با عقل خود فکر کند تا با قلبش. اگرچه لحظه‌ای وجود داشت که او به دنبال سزار به روم رفت، احتمالاً دو بار، و آن‌ها تصمیمات بد مشترکی گرفتند. در این دوره او به خوبی که می‌توانست بر مصر حکومت نکرد.
وقتی او درگذشت و آنتونی شروع به تلاش برای تحت سلطه درآوردن او کرد، کلئوپاترا می‌دانست که به یک متحد رومی نیاز دارد و نمی‌خواهد توسط آنتونی مورد سرزنش قرار گیرد. او در اولین ملاقات خود یک حرکت قدرت علیه او انجام می‌دهد، به خیالات عجیب و غریب خود او بازی می‌دهد و به نظر می‌رسد که آن‌ها در نهایت «عاشق» می‌شوند.
از اینجا کلئوپاترا واقعاً رهبری را که از زمان به دست گرفتن قدرت ارائه می‌داد، افزایش می‌دهد. بطلمیوسی‌ها در حالی که مردمشان گرسنه بودند، در تجمل زندگی می‌کردند. کلئوپاترا اینطور نبود و تغییراتی ایجاد کرد که مردمش را ثروتمند کرد و به جای کمبود، مازاد ایجاد کرد. او آموزش را ارتقا داد، آیین‌های مصری بیشتری را تمرین کرد، ملکه مردم شد و در عین حال خود را به عنوان تجسم ایزیس الهی کرد. او ثروتمندترین فرد در دوران خود شد. او با قلمروهایی که خواهان جنگ بودند متحد شد و توانست به زبان خود با آن‌ها صحبت کند.
از او متهم شده‌اند که معشوقه‌های زیادی داشته است، اما هیچ مدرکی وجود ندارد که او با کسی به جز سزار و آنتونی رابطه جنسی داشته باشد. در حالی که سزار و آنتونی تماماً در مورد اوقات خوش جنسی بودند.
به نظر می‌رسد که او واقعاً فرزندانش را دوست داشته است، که همیشه برای خانواده سلطنتی صادق نیست.
نقطه‌ای وجود دارد که او متهم می‌شود برای به دست آوردن آنچه می‌خواهد گریه می‌کند و به دلیل رابطه‌ی آنتونی با همسرش، خشم‌های حسودانه‌ای به پا می‌کند، اما هیچ راهی برای گفتن اینکه آیا این درست است یا نه وجود ندارد. این برخلاف شخصیت او به نظر می‌رسد، اما اگر او زنی عاشق بود یا فقط سعی می‌کرد دستکاری کند [یا هر دو] چه کسی می‌داند؟
آنتونی تصمیمات بد زیادی می‌گیرد و به یک مست از خود بی‌خبر تبدیل می‌شود. کلئوپاترا کشوری برای نجات دارد و نمی‌تواند به او مثل یک بچه رسیدگی کند، اما تا حدودی چاره‌ای ندارد. در نبرد اکتیوم، یا او و آنتونی برای فرار برنامه‌ریزی می‌کنند، او وضعیت را اشتباه می‌گیرد و فکر می‌کند که باید برود، یا فرصتی برای فرار می‌بیند و آنتونی را رها می‌کند. هر کدام در مورد شخصیت او چیز متفاوتی می‌گویند.
در مصر، آنتونی درهم‌شکسته است و کلئوپاترا ظاهراً نامه‌ای به اکتاویان می‌فرستد و از او می‌پرسد که آیا با پذیرش آنتونی و اجازه دادن به او برای زندگی در صلح در مصر موافقت می‌کند؟ وقتی این اتفاق نمی‌افتد، یا کلئوپاترا عمداً پیامی می‌فرستد تا به آنتونی بگوید که مرده است، یا او به اشتباه به او گفته می‌شود. داستانی وجود دارد که او به زودی از آن پشیمان می‌شود و پیامی می‌فرستد تا پیام‌رسان دیگر را متوقف کند، اما دیگر دیر شده است.
او به درستی خودکشی نمی‌کند و کلئوپاترا، چه باعث این اتفاق شده باشد یا نه، او را فرا می‌خواند. داستانی وجود دارد که او در را به مقبره باز نمی‌کند، بنابراین کسی باید او را بلند کرده و به داخل ببرد، جایی که در آغوش او می‌میرد. ظاهراً او به شدت پریشان و ناراحت می‌شود.
کلئوپاترا موافقت می‌کند که مقبره خود را ترک کند [جایی که ثروت خود را نگه داشته است، آماده است تا آن‌ها را به منظور عصبانی کردن اکتاویان بسوزاند] تا بتواند آنتونی را به درستی دفن کند و اکتاویان موافقت می‌کند. احتمالاً جلسه‌ای وجود دارد که او یا با شکوه ملکه به نزد او می‌رود یا مانند یک زن مسن آشفته به نظر می‌رسد. یا سعی می‌کند توافقی کند یا سعی می‌کند او را اغوا کند.
سپس معمای تاریخی/اسطوره‌ای بزرگ می‌رسد. آیا او خودکشی کرد یا به دستور اکتاویان به قتل رسید و چگونه؟ شایعات می‌گفتند که کلئوپاترا برای دیدن اینکه چه چیزی آن‌ها را می‌کشد و به چه روشی، سم‌ها را روی بردگان آزمایش می‌کرد... بعید است که این کار با مار آسپی انجام شده باشد، به دلایل مختلف، و احتمالاً با نوعی سم انجام شده است. او برای حفظ وقار خود دست به خودکشی می‌زند تا توسط اکتاویان به نمایش گذاشته شود. ملکه آینده سوریه، زنوبیا، هنگام به چالش کشیدن امپراتور روم، می‌گوید: «به یاد داشته باشید که کلئوپاترا ترجیح داد به عنوان ملکه بمیرد تا به عنوان کمتر زندگی کند.»
او همچنین ترتیب اعدام خواهر «خائن» و برادر شوهر دوم خود را داد.
بنابراین. ما با زنی روبرو هستیم که برای حکومت بزرگ شده است، که حتی توسط افرادی که از او متنفرند، به عنوان یک زبان‌شناس باهوش شناخته می‌شود. او در دربار ناپایداری در میان مردان کودکی، زنای با محرم، همسران بی‌رحم، قتل‌های خانوادگی و افرادی که دائماً آماده شورش هستند، بزرگ می‌شود. او بی‌رحم و عمل‌گرا است و تصمیمات قاطع می‌گیرد، حتی اگر دشمنانی برایش بسازد. او تصمیم گرفت که یک بطلمیوس حریص و فاسد نباشد و در عوض خود را به عنوان ملکه دوست‌داشتنی مصر شکل دهد. او کشورش را پیشرفت داد و آن را از لبه‌ی نابودی به شکوفایی بی‌نظیر رساند. کلئوپاترا توانست با دو رومی بسیار قدرتمند متحد شود. او به عنوان فردی به ویژه زیبا در نظر گرفته نمی‌شد و در مورد او نوشته شده بود که در حالی که از نظر جسمی خیلی جذاب نبود، کیفیتی از کاریزما و هوش داشت که معاشرت با او را غیرقابل مقاومت می‌کرد.
اگر داستان‌های منفی را باور کنیم، او می‌توانست وقتی عملی بود، معشوق خود را خیانت کند. او می‌توانست خشم‌های حسودانه‌ای به پا کند. او می‌توانست با اشک مردان را به سمت خود بکشاند. او مستعد حسادت و تجمل‌گرایی بود. اگر داستان‌های واقعاً منفی را باور کنیم، او تماماً در مورد اوقات خوش جنسی و اغوا بود و حتی سعی کرد اکتاویان را اغوا کند که او «نجیبانه» رد کرد.
کلئوپاترا ممکن بود از تاریخ محو شود اگر نه به دلیل کمپین تخریبی اکتاویان و داستان عشق بزرگ او. اما ممکن است او اعتبار شایسته خود را برای یک حاکم بسیار توانا و فراتر از شرایطی که مجبور به تحمل آن شد، به دست نمی‌آورد.


کلئوپاترا هفتم، مجسمه مرمری بازسازی‌شده با دیادِم و مدل موی "ملون" مشابه پرتره‌های سکه‌ای، نزدیک مقبره نرون در رم، در امتداد جاده کاسیا، موزه پیو-کلمنتینو.[۱][۲][۳][۴]
حکومت کلئوپاترا هفتم، پادشاهی پادشاهی بطلمیوسی مصر، با مرگ پدرش، بطلمیوس دوازدهم آولِتِس، تا مارس سال ۵۱ پیش از میلاد آغاز شد. این حکومت با خودکشی او در اوت سال ۳۰ پیش از میلاد به پایان رسید،[یادداشت ۱] که همزمان با پایان دوره هلنیستی و الحاق مصر به یک استان رومی بود.[یادداشت ۲] کلئوپاترا، به سبک جانشینان یونانی خود، بر مصر و سایر قلمروها به عنوان یک حاکم مطلق حکومت می‌کرد،[۵] اگرچه جمهوری روم اغلب در امور داخلی آن دخالت می‌کرد. حکومت شخصی او بر مصر با تکیه مستمر بر کشاورزی، تجارت گسترده و درگیری با سایر دولت‌ها، مبارزه با فساد، مدیریت استراتژیک بوروکراسی و پروژه‌های ساختمانی بلندپروازانه مشخص می‌شد.
کلئوپاترا در ابتدا به طور مشترک با برادر کوچکترش، بطلمیوس سیزدهم، بر تخت نشست، اما اختلاف بین آن‌ها به جنگ داخلی آشکار منجر شد. هرج و مرج بیشتر زمانی رخ داد که ژولیوس سزار، کنسول روم، در تعقیب رقیب خود، پومپه، وارد مصر بطلمیوسی شد، یک دولت مشتری رومی. پس از ورود، سزار دریافت که پومپه به دستور بطلمیوس سیزدهم به قتل رسیده است. سزار تلاش کرد تا بین خواهر و برادر آشتی برقرار کند، اما بطلمیوس سیزدهم ناراضی و مشاورش، پوتئینوس، نیروهایی را علیه سزار و کلئوپاترا بسیج کردند. نیروهای کمکی در اوایل سال ۴۷ پیش از میلاد محاصره را شکستند و بطلمیوس سیزدهم اندکی پس از آن در نبرد نیل جان باخت. آرسینوئه چهارم (خواهر کوچکتر کلئوپاترا و مدعی رقیب تاج و تخت) تبعید شد و سزار، که اکنون دیکتاتور بود، کلئوپاترا و برادر کوچکترش، بطلمیوس چهاردهم، را به عنوان حاکمان مشترک مصر اعلام کرد. با این حال، سزار یک رابطه خصوصی با کلئوپاترا داشت که ثمره آن پسری به نام سزارین بود، قبل از اینکه به رم بازگردد.
کلئوپاترا در سال‌های ۴۶ و ۴۴ پیش از میلاد به عنوان ملکه مشتری به رم سفر کرد. پس از ترور سزار در سال ۴۴ پیش از میلاد، کلئوپاترا تلاش کرد تا سزارین را به عنوان جانشین او معرفی کند، که با مخالفت برادرزاده سزار، اکتاویان، مواجه شد. کلئوپاترا سپس بطلمیوس چهاردهم را به قتل رساند و سزارین را به عنوان حاکم مشترک خود منصوب کرد. در جنگ داخلی لیبراتورها در سال‌های ۴۳-۴۲ پیش از میلاد، کلئوپاترا به جناح سومیومویرات پیوست و رابطه‌ای شخصی با مارک آنتونی، یکی از اعضای آن، برقرار کرد که ثمره آن سه فرزند بود.[۶] آنتونی به طور مداوم از اختیارات سومیومویراتی خود به نفع کلئوپاترا استفاده می‌کرد و برای تأمین مالی و کمک نظامی در طول حملات خود به قلمروهای مختلف شرقی، به طور فزاینده‌ای به او وابسته شد. اهدایه‌های اسکندریه در سال ۳۴ پیش از میلاد، که در آن کلئوپاترا و فرزندانش عناوین و قلمروهای مختلفی را تحت اختیار سومیومویراتی آنتونی دریافت کردند، همراه با طلاق آنتونی از اکتاویا، خواهر اکتاویان، نقطه عطفی بود که منجر به اعلام جنگ اکتاویان علیه کلئوپاترا شد. در سال ۳۱ پیش از میلاد، آنتونی و کلئوپاترا یک نیروی دریایی مشترک را در اکتیم علیه ژنرال اکتاویان، آگریپا، رهبری کردند که پس از فرار آن‌ها از نبرد، پیروز شد. نیروهای اکتاویان سال بعد به مصر حمله کردند. اگرچه این زوج مقاومت نظامی نشان دادند، اما اکتاویان نیروهای آن‌ها را شکست داد و آنتونی را به خودکشی سوق داد. هنگامی که کلئوپاترا دریافت که اکتاویان قصد دارد او را به عنوان یک اسیر در رژه پیروزی خود به رم ببرد، او نیز به گزارش‌ها از طریق مسمومیت خودکشی کرد.
دسترسی به تاج و تخت[ویرایش]

بطلمیوس دوازدهم آولِتِس، پادشاه حاکم پادشاهی بطلمیوسی مصر، در وصیت‌نامه خود تعیین کرده بود که دخترش، کلئوپاترا هفتم، در صورت مرگ او، به طور مشترک با برادرش، بطلمیوس سیزدهم، حکومت کند.[۸][۹][۱۰] در ۳۱ مه سال ۵۲ پیش از میلاد، کلئوپاترا به عنوان نایب‌السلطنه بطلمیوس دوازدهم منصوب شد، همانطور که در یک کتیبه در معبد حاتور در دندره نشان داده شده است.[۱۱][۱۲][۱۳] دوآن دبلیو. رولر ادعا می‌کند که بطلمیوس دوازدهم احتمالاً قبل از ۲۲ مارس سال ۵۱ پیش از میلاد درگذشته است،[۱۴] در حالی که جوآن فلچر تاریخ ۷ مارس سال ۵۱ پیش از میلاد را پیشنهاد می‌کند.[۱۵] مایکل گرانت اظهار می‌کند که ممکن است در اواخر آن سال رخ داده باشد.[۱۶][یادداشت ۴] اولین اقدام شناخته شده کلئوپاترا به عنوان ملکه در ۲۲ مارس سال ۵۱ پیش از میلاد رخ داد. او به هرمونتیس، نزدیک تبس، سفر کرد تا یک گاو مقدس جدید بوخیس را نصب کند که به عنوان واسطه‌ای برای خدای مونتو در دین مصر باستان پرستش می‌شد.[۱۴][۱۷][۱۸] سنای روم، که مصر بطلمیوسی را یک دولت مشتری می‌دانست، تا ۳۰ ژوئن یا ۱ اوت سال ۵۱ پیش از میلاد از مرگ بطلمیوس دوازدهم مطلع نشد.[۱۹][۲۰] این احتمالاً تلاشی از سوی کلئوپاترا برای سرکوب این اطلاعات و تحکیم قدرت بود.[۱۵][۱۶][یادداشت ۴]
کلئوپاترا احتمالاً با برادرش، بطلمیوس سیزدهم، ازدواج کرد،[۲۱][۲۲][یادداشت ۵] اما مشخص نیست که آیا ازدواج آن‌ها واقعاً انجام شده است یا خیر.[۱۷][۲۳] تا ۲۹ اوت سال ۵۱ پیش از میلاد، اسناد رسمی شروع به فهرست کردن کلئوپاترا به عنوان حاکم واحد کردند،[۲۴] شواهدی که نشان می‌دهد او برادرش را به عنوان حاکم مشترک رد کرده بود.[۲۵][۲۶][۲۷] کلئوپاترا با چندین مشکل و بحران فوری پس از به دست گرفتن تاج و تخت مواجه شد. این موارد شامل کمبود غذا و قحطی ناشی از خشکسالی و سیل کم‌سطح نیل و حملات باندهای مسلح بود.[۲۸] مشکل دیگر رفتار قانون‌گریزانه تحریک‌شده توسط گابینیانی‌ها، سربازان رومی که اکنون بیکار، جذب‌شده و عمدتاً آلمانی و گالی بودند که توسط اولوس گابینیوس برای استقرار در مصر پس از برگرداندن بطلمیوس دوازدهم و عزل دخترش، برنیس چهارم، باقی مانده بودند.[۲۹][۳۰] به عنوان یک مدیر مالی محتاط از پادشاهی خود، کلئوپاترا در نهایت ثروت ترکیبی درآمد مالیاتی و تجارت خارجی را به ۱۲۰۰۰ استعداد در سال رساند و از ایجاد ثروت برخی از جانشینان بطلمیوسی خود پیشی گرفت.[۳۱] با این حال، او بدهی‌های پدرش را به ارث برده بود و تا زمان ورود ژولیوس سزار به اسکندریه در سال ۴۸ پیش از میلاد، ۱۷.۵ میلیون دراخما به جمهوری روم بدهکار بود.[۲۵]

یک سر مجسمه احتمالی کلئوپاترا هفتم که کلاهخود عقاب مصری را پوشیده است، که در رم کشف شده است، هنر رومی یا هلنیستی مصری، مرمر پاریان، قرن اول پیش از میلاد، موزه‌های کاپیتولین، رم[۳۲][۳۳]
در سال ۵۰ پیش از میلاد، مارکوس کالپورنیوس بیبولوس، فرماندار سوریه، دو پسر بزرگتر خود را به مصر فرستاد، احتمالاً برای مذاکره با گابینیانی‌ها و استخدام آن‌ها به عنوان سرباز در دفاع ناامیدانه سوریه در برابر پارتیان.[۳۴] با این حال، گابینیانی‌ها آن‌ها را شکنجه و به قتل رساندند، احتمالاً با تشویق مخفیانه مدیران ارشد سرکش در دربار کلئوپاترا مانند پوتئینوس، خنثی‌کننده.[۳۴][۲۶][۳۵] این امر او را وادار کرد تا مجرمان گابینیانی را به عنوان زندانی در انتظار قضاوت خود به بیبولوس بفرستد.[۳۴][۲۶][۳۵] بیبولوس، اگرچه این عمل به نظر او هوشمندانه بود، زندانیان را به او بازگرداند و او را به خاطر دخالت در امور رومی که باید مستقیماً توسط سنای روم رسیدگی می‌شد، سرزنش کرد.[۳۶] بیبولوس، که با پومپه بزرگ در جنگ داخلی سزار متحد بود، وظیفه جلوگیری از فرود یک ناوگان رومی در یونان را بر عهده داشت. او در این کار شکست خورد، که در نهایت به سزار اجازه داد تا برای تعقیب پومپه به مصر برسد.[۳۶]
اگرچه کلئوپاترا برادر ۱۱ ساله خود را به عنوان حاکم مشترک در سال ۵۱ پیش از میلاد رد کرده بود، بطلمیوس سیزدهم هنوز متحدان قدرتمندی از جمله پوتئینوس، معلم و مدیر اموالش داشت.[۳۷][۳۸][۳۹] رومی‌ها، از جمله سزار، در ابتدا او را به عنوان قدرت پشت تاج و تخت می‌دیدند.[۳۷][۴۰] دیگران درگیر توطئه علیه کلئوپاترا شامل آکیلاس، یک فرمانده نظامی برجسته و تئودوتوس اهل خیوس، معلم دیگر بطلمیوس سیزدهم بودند.[۳۷][۴۱] کلئوپاترا به نظر می‌رسد که تلاش کرده است با برادر کوچکترش، بطلمیوس چهاردهم، متحد شود، اما یک درگیری بین آن‌ها منجر به جنگ داخلی آشکار شد. هرج و مرج بیشتر زمانی رخ داد که ژولیوس سزار، در تعقیب رقیب خود، پومپه، وارد مصر بطلمیوسی شد، یک دولت مشتری رومی. پس از ورود، سزار دریافت که پومپه به دستور بطلمیوس سیزدهم به قتل رسیده است. سزار تلاش کرد تا بین خواهر و برادر آشتی برقرار کند، اما بطلمیوس سیزدهم ناراضی و مشاورش، پوتئینوس، نیروهایی را علیه سزار و کلئوپاترا بسیج کردند. نیروهای کمکی در اوایل سال ۴۷ پیش از میلاد محاصره را شکستند و بطلمیوس سیزدهم اندکی پس از آن در نبرد نیل جان باخت. آرسینوئه چهارم (خواهر کوچکتر کلئوپاترا و مدعی رقیب تاج و تخت) تبعید شد و سزار، که اکنون دیکتاتور بود، کلئوپاترا و برادر کوچکترش، بطلمیوس چهاردهم، را به عنوان حاکمان مشترک مصر اعلام کرد. با این حال، سزار یک رابطه خصوصی با کلئوپاترا داشت که ثمره آن پسری به نام سزارین بود، قبل از اینکه به رم بازگردد.
کلئوپاترا در سال‌های ۴۶ و ۴۴ پیش از میلاد به عنوان ملکه مشتری به رم سفر کرد. پس از ترور سزار در سال ۴۴ پیش از میلاد، کلئوپاترا تلاش کرد تا سزارین را به عنوان جانشین او معرفی کند، که با مخالفت برادرزاده سزار، اکتاویان، مواجه شد. کلئوپاترا سپس بطلمیوس چهاردهم را به قتل رساند و سزارین را به عنوان حاکم مشترک خود منصوب کرد. در جنگ داخلی لیبراتورها در سال‌های ۴۳-۴۲ پیش از میلاد، کلئوپاترا به جناح سومیومویرات پیوست و رابطه‌ای شخصی با مارک آنتونی، یکی از اعضای آن، برقرار کرد که ثمره آن سه فرزند بود.[۶] آنتونی به طور مداوم از اختیارات سومیومویراتی خود به نفع کلئوپاترا استفاده می‌کرد و برای تأمین مالی و کمک نظامی در طول حملات خود به قلمروهای مختلف شرقی، به طور فزاینده‌ای به او وابسته شد. اهدایه‌های اسکندریه در سال ۳۴ پیش از میلاد، که در آن کلئوپاترا و فرزندانش عناوین و قلمروهای مختلفی را تحت اختیار سومیومویراتی آنتونی دریافت کردند، همراه با طلاق آنتونی از اکتاویا، خواهر اکتاویان، نقطه عطفی بود که منجر به اعلام جنگ اکتاویان علیه کلئوپاترا شد. در سال ۳۱ پیش از میلاد، آنتونی و کلئوپاترا یک نیروی دریایی مشترک را در اکتیم علیه ژنرال اکتاویان، آگریپا، رهبری کردند که پس از فرار آن‌ها از نبرد، پیروز شد. نیروهای اکتاویان سال بعد به مصر حمله کردند. اگرچه این زوج مقاومت نظامی نشان دادند، اما اکتاویان نیروهای آن‌ها را شکست داد و آنتونی را به خودکشی سوق داد. هنگامی که کلئوپاترا دریافت که اکتاویان قصد دارد او را به عنوان یک اسیر در رژه پیروزی خود به رم ببرد، او نیز به گزارش‌ها از طریق مسمومیت خودکشی کرد.
دسترسی به تاج و تخت[ویرایش]

بطلمیوس دوازدهم آولِتِس، پادشاه حاکم پادشاهی بطلمیوسی مصر، در وصیت‌نامه خود تعیین کرده بود که دخترش، کلئوپاترا هفتم، در صورت مرگ او، به طور مشترک با برادرش، بطلمیوس سیزدهم، حکومت کند.[۸][۹][۱۰] در ۳۱ مه سال ۵۲ پیش از میلاد، کلئوپاترا به عنوان نایب‌السلطنه بطلمیوس دوازدهم منصوب شد، همانطور که در یک کتیبه در معبد حاتور در دندره نشان داده شده است.[۱۱][۱۲][۱۳] دوآن دبلیو. رولر ادعا می‌کند که بطلمیوس دوازدهم احتمالاً قبل از ۲۲ مارس سال ۵۱ پیش از میلاد درگذشته است،[۱۴] در حالی که جوآن فلچر تاریخ ۷ مارس سال ۵۱ پیش از میلاد را پیشنهاد می‌کند.[۱۵] مایکل گرانت اظهار می‌کند که ممکن است در اواخر آن سال رخ داده باشد.[۱۶][یادداشت ۴] اولین اقدام شناخته شده کلئوپاترا به عنوان ملکه در ۲۲ مارس سال ۵۱ پیش از میلاد رخ داد. او به هرمونتیس، نزدیک تبس، سفر کرد تا یک گاو مقدس جدید بوخیس را نصب کند که به عنوان واسطه‌ای برای خدای مونتو در دین مصر باستان پرستش می‌شد.[۱۴][۱۷][۱۸] سنای روم، که مصر بطلمیوسی را یک دولت مشتری می‌دانست، تا ۳۰ ژوئن یا ۱ اوت سال ۵۱ پیش از میلاد از مرگ بطلمیوس دوازدهم مطلع نشد.[۱۹][۲۰] این احتمالاً تلاشی از سوی کلئوپاترا برای سرکوب این اطلاعات و تحکیم قدرت بود.[۱۵][۱۶][یادداشت ۴]
کلئوپاترا احتمالاً با برادرش، بطلمیوس سیزدهم، ازدواج کرد،[۲۱][۲۲][یادداشت ۵] اما مشخص نیست که آیا ازدواج آن‌ها واقعاً انجام شده است یا خیر.[۱۷][۲۳] تا ۲۹ اوت سال ۵۱ پیش از میلاد، اسناد رسمی شروع به فهرست کردن کلئوپاترا به عنوان حاکم واحد کردند،[۲۴] شواهدی که نشان می‌دهد او برادرش را به عنوان حاکم مشترک رد کرده بود.[۲۵][۲۶][۲۷] کلئوپاترا با چندین مشکل و بحران فوری پس از به دست گرفتن تاج و تخت مواجه شد. این موارد شامل کمبود غذا و قحطی ناشی از خشکسالی و سیل کم‌سطح نیل و حملات باندهای مسلح بود.[۲۸] مشکل دیگر رفتار قانون‌گریزانه تحریک‌شده توسط گابینیانی‌ها، سربازان رومی که اکنون بیکار، جذب‌شده و عمدتاً آلمانی و گالی بودند که توسط اولوس گابینیوس برای استقرار در مصر پس از برگرداندن بطلمیوس دوازدهم و عزل دخترش، برنیس چهارم، باقی مانده بودند.[۲۹][۳۰] به عنوان یک مدیر مالی محتاط از پادشاهی خود، کلئوپاترا در نهایت ثروت ترکیبی درآمد مالیاتی و تجارت خارجی را به ۱۲۰۰۰ استعداد در سال رساند و از ایجاد ثروت برخی از جانشینان بطلمیوسی خود پیشی گرفت.[۳۱] با این حال، او بدهی‌های پدرش را به ارث برده بود و تا زمان ورود ژولیوس سزار به اسکندریه در سال ۴۸ پیش از میلاد، ۱۷.۵ میلیون دراخما به جمهوری روم بدهکار بود.[۲۵]