Pilotni projekt, ki je želel dokazati, da se lahko emisije ogljikovega dioksida zaprejo, tako da se spremenijo v skalo, uspešen. Testi na projektu CarbFix na Islandiji kažejo, da se je večina CO 2, vbrizganega v bazalt, v manj kot dveh letih spremenila v karbonatne minerale, kar je veliko krajši čas kot stotine ali tisoče let, za katere so znanstveniki nekoč mislili, da bo tak postopek potreben.
Sorodne vsebine
- Pet načinov, kako lahko presežek ogljika shranite v svojem domu, dobesedno
"Ta projekt kaže, da se CO 2 najverjetneje pretvori v karbonate v razmeroma skromnem času, " ugotavlja David Goldberg, geofizik z Zemljiškega observatorija Lamont-Doherty na univerzi Columbia, ki ni bil vključen v projekt. "To je pomemben rezultat."
Večina običajnih projektov zajemanja in skladiščenja ogljika vbrizgava utekočinjen ogljikov dioksid v sedimentne kamnine, vrste kamnin, v katerih najdemo nafto in zemeljski plin. Ker imajo naftne in plinske družbe toliko izkušenj s temi vrstami kamnin, so naravni kraj za shranjevanje CO 2 . Toda te vrste tvorb lahko shranijo samo plin, ne pa ga spremenijo v skalo. In vedno obstaja nevarnost, da bi plin lahko ušel v ozračje in prispeval k globalnim podnebnim spremembam.
Vendar je mineralogija bazaltov zelo ugodna za zapiranje ogljikovega dioksida, pravi Juerg Matter, geokemik na Univerzi v Southamptonu, ki je začel delati na projektu CarbFix, ko je bil v Lamont-Dohertyju. Da se ogljikov dioksid pretvori v karbonat, morajo kamnine, v katere se vbrizga plin, vsebovati silikatne minerale s kalcijem, magnezijem ali železom. Nato pride do kemične reakcije, ki pretvori ogljikov dioksid in minerale v kreden karbonatni mineral. Sedimentne kamnine nimajo veliko teh mineralov, bazalti - vrsta vulkanske kamnine, ki sestavlja večino oceanskega dna, pa tudi kamnine na nekaterih drugih mestih na kopnem - imajo veliko. Znanstveniki so ugotovili, da bi morali imeti možnost zaklepanja CO 2 v kamninah, kot je karbonat, vendar so najprej morali dokazati, da bo deloval - in to v razumnem časovnem razponu.
Ta odsek kamnitega jedra, prevzet iz projekta CarbFix, ima majhen del mineraliziranega ogljikovega dioksida (bela skala v središču). (Annette K. Mortensen) Leta 2012 so znanstveniki vbrizgali 230 ton ogljikovega dioksida v bazaltne kamnine v bližini geotermalne rastline Hellisheidi vzhodno od Reykjavika. Za razliko od običajnejših skladišč ogljika je bil plin najprej raztopljen v vodi (ustvari nekaj takega kot Perrier, ugotavlja Goldberg).
Ker je težko opaziti, kaj se dogaja pod zemljo, so znanstveniki vključili tudi niz sledilcev, ki bi jim kasneje omogočili, da vidijo usodo tega CO 2 . Najprej so vključili dve kemikaliji, žveplov heksafluorid in trifluorometil žveplov pentafluorid, ki jima je omogočil, da sledita gibanju vbrizgane tekočine pod zemljo. In v svojo mešanico ogljikovega dioksida so dodali tudi majhno količino radioaktivnega ogljika-14.
"Je nekakšen pameten sledilnik, " pravi Matter. "V globokih rezervoarjih, kot je bil tisti, v katerem smo hranili CO 2, ves ogljik, ki je obstajal v rezervoarju pred vbrizgavanjem, v njem ni radioogljika. Prestar je. "Ko so kasneje ekipa iskala karbonat, če je radiokarbonat, so raziskovalci vedeli, da najverjetneje izvira iz vbrizganega plina.
Ti sledilci so znanstvenikom omogočili, da količinsko ocenijo, kaj se je z injekcijo zgodilo z ogljikovim dioksidom. Več kot 95 odstotkov se je v naslednjih dveh letih spremenilo v karbonat, poročajo danes v Science .
"Rezultati so zelo spodbudni, " pravi Peter McGrail, inženir za okolje iz pacifiškega severozahodnega nacionalnega laboratorija. "Naredili so precej odlično delo v zvezi z zasnovo te terenske študije, " pravi in zlasti z uporabo obeh metod izsleditve usode ogljika.
McGrail pripravlja podoben projekt, ki je v bazaltne kamnine v bližini Wallule v Washingtonu vbrizgal nadkritičen (tekoč) ogljikov dioksid. Rezultat tega projekta bo kmalu objavljen, toda McGrail pravi, da njegova skupina vidi podobne rezultate, kot jih je našel projekt CarbFix.
Juerg Matter stoji poleg injekcijskega vodnjaka pri pilotnem projektu CarbFix. (Foto Sigurdur Gislason) Čeprav so ti rezultati obetavni, ostajajo vprašanja, ali je mogoče tehnologijo doseči do skladišča industrijske velikosti in tako odvzeti milijon ton ogljikovega dioksida ali več. (To ni veliko glede na celotne svetovne emisije, ki se gibljejo okoli 38 milijard ton na leto.) Metoda CarbFix bi v tem obsegu potrebovala veliko vode. McGrail pravi, da oba pilotna projekta bazalta ne moreta napovedati, ali se bodo potrebne kemijske reakcije pod zemljo vzdrževale s toliko več ogljikovega dioksida.
Matter ugotavlja, da je bilo 10.000 ton ogljikovega dioksida zdaj vbrizganih na drugem mestu Islandije, toda testiranje večjih količin bi bilo težko, ker "na Islandiji ni toliko CO 2. " To je majhna država s sorazmerno majhnimi emisijami ogljika.
Tudi stroški ostajajo zaskrbljujoči. Metoda CarbFix stane veliko več kot običajni načini zajemanja in shranjevanja ogljika, vendar ne bi potreboval enake vrste obsežnega spremljanja, saj bi obstajalo majhno tveganje za uhajanje plina. Brez kakršnega koli političnega ali gospodarskega okvira za shranjevanje ogljika pa je vse to sporno. V tem trenutku, ugotavlja Matter, "lahko onesnažimo ozračje."
Toda če bi se začele izvajati takšne spodbude, bi lahko zajemanje in shranjevanje ogljika v vseh oblikah postalo večji del tega, kako se ljudje spopadajo s problemom toplogrednih plinov, tako pravijo Goldberg in Matter. "To ni rešitev za srebrne krogle, " pravi Matter, vendar bi lahko pomenil most med našo preteklostjo fosilnih goriv in prihodnostjo obnovljive energije.
