Ένα πιλοτικό έργο που προσπάθησε να αποδείξει ότι οι εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα θα μπορούσαν να κλειδωθούν με τη μετατροπή τους σε βράχο φαίνεται να είναι επιτυχής. Οι δοκιμές στο έργο CarbFix στην Ισλανδία δείχνουν ότι το μεγαλύτερο μέρος του CO 2 που εγχύθηκε στον βασάλτη μετατράπηκε σε ανθρακικά άλατα σε λιγότερο από δύο χρόνια, πολύ μικρότερο από τα εκατοντάδες ή χιλιάδες χρόνια που οι επιστήμονες είχαν σκεφτεί κάποτε μια τέτοια διαδικασία.
σχετικό περιεχόμενο
- Πέντε τρόποι που μπορείτε να αποθηκεύσετε την περίσσεια άνθρακα στο σπίτι σας, κυριολεκτικά
"Αυτό το έργο δείχνει ότι, στην πραγματικότητα, το CO 2 πιθανότατα μετατρέπεται σε ανθρακικά άλατα σε σχετικά μικρό χρονικό διάστημα", σημειώνει ο David Goldberg, γεωφυσικός στο Observatory Earth Lamont-Doherty του Πανεπιστημίου της Κολούμπια που δεν συμμετείχε στο έργο. "Αυτό είναι ένα σημαντικό αποτέλεσμα."
Τα περισσότερα συμβατικά έργα δέσμευσης και αποθήκευσης διοξειδίου του άνθρακα εισάγουν υγροποιημένο διοξείδιο του άνθρακα σε ιζηματογενή πετρώματα, τον τύπο των πετρωμάτων στα οποία βρίσκονται πετρέλαιο και φυσικό αέριο. Επειδή οι εταιρείες πετρελαίου και φυσικού αερίου έχουν τόσο μεγάλη εμπειρία να δουλεύουν με αυτούς τους τύπους βράχων, είναι φυσικό μέρος για την αποθήκευση CO 2 . Αλλά αυτοί οι τύποι σχηματισμών μπορούν να αποθηκεύσουν μόνο το αέριο, όχι να το μετατρέψουν σε βράχο. Και υπάρχει πάντα ο κίνδυνος το φυσικό αέριο να διαφύγει στην ατμόσφαιρα και να προσθέσει στην παγκόσμια αλλαγή του κλίματος.
Ωστόσο, η ορυκτολογία των βασάλτων είναι πολύ ευνοϊκή για τον αποκλεισμό του διοξειδίου του άνθρακα, λέει ο Juerg Matter, γεωχημικός στο πανεπιστήμιο του Southampton, ο οποίος άρχισε να εργάζεται στο έργο CarbFix ενώ ήταν στο Lamont-Doherty. Για να μετατραπεί το διοξείδιο του άνθρακα σε ανθρακικό άλας, τα πετρώματα στα οποία έχει εγχυθεί το αέριο χρειάζονται πλούσια σε ασβέστιο, μαγνήσιο ή σίδηρο πυριτικά άλατα. Στη συνέχεια συμβαίνει μια χημική αντίδραση που μετατρέπει το διοξείδιο του άνθρακα και τα ανόργανα στοιχεία σε μεταλλικό ανθρακικό άλας. Τα ιζηματογενή πετρώματα δεν έχουν πολλά από αυτά τα ορυκτά, αλλά τα βασάλτια - ένας τύπος ηφαιστειακής πέτρας που αποτελεί το μεγαλύτερο μέρος του ωκεάνιου δαπέδου καθώς και βράχια σε άλλα μέρη της γης - έχουν άφθονο. Οι επιστήμονες θεώρησαν ότι πρέπει να είναι σε θέση να κλειδώνουν το CO 2 σε τέτοια πετρώματα όπως το ανθρακικό, αλλά πρώτα έπρεπε να αποδείξουν ότι θα λειτουργούσε - και σε εύλογο χρονικό διάστημα.
Αυτή η ενότητα του πυρήνα πέτρας που λαμβάνεται από το έργο CarbFix έχει ένα μικρό τμήμα μεταλλικού διοξειδίου του άνθρακα (το λευκό βράχο στο κέντρο). (Annette Κ. Mortensen) Το 2012, οι επιστήμονες έβαλαν 230 τόνους διοξειδίου του άνθρακα σε βασιλικούς βράχους κοντά στο γεωθερμικό εργοστάσιο του Hellisheidi ανατολικά του Ρέικιαβικ. Σε αντίθεση με τις πιο συμβατικές εγκαταστάσεις αποθήκευσης άνθρακα, το αέριο διαλύθηκε αρχικά σε νερό (δημιουργώντας κάτι σαν το Perrier, σημειώνει ο Goldberg).
Επειδή είναι δύσκολο να δούμε τι συμβαίνει στο υπόγειο, οι επιστήμονες συμπεριέλαβαν επίσης ένα σύνολο ιχνηθετών που αργότερα θα τους επέτρεπαν να δουν τη μοίρα αυτού του CO 2 . Πρώτον, περιείχαν δύο χημικές ουσίες, εξαφθοριούχο θείο και πενταφθοριούχο τριφθορομεθύλιο, που τους άφηναν να ανιχνεύσουν την κίνηση του εγχυόμενου υγρού υπόγεια. Και πρόσθεσαν επίσης μια μικρή ποσότητα ραδιενεργού άνθρακα-14 στο μίγμα διοξειδίου του άνθρακα.
"Είναι ένας έξυπνος ιχνηλάτης", λέει ο Matter. "Σε βαθιές δεξαμενές, όπως αυτή που χρησιμοποιούσαμε για την αποθήκευση CO 2, όλος ο άνθρακας που προϋπήρχε στη δεξαμενή πριν από την έγχυση δεν είχε ραδιοανθράκων μέσα σε αυτό. Είναι πολύ παλιά. "Έτσι, όταν η ομάδα αργότερα έψαχνε για ανθρακικά άλατα, αν είχε ραδιοανθράκων, οι ερευνητές γνώριζαν ότι πιθανότατα προήλθε από το φυσικό αέριο που εγχύθηκαν.
Αυτοί οι ιχνηθέτες αφήνουν τους επιστήμονες να ποσοτικοποιήσουν τι συνέβη με το διοξείδιο του άνθρακα μετά την ένεση. Περισσότερο από το 95 τοις εκατό μετατράπηκε σε ανθρακικό στα επόμενα δύο χρόνια, αναφέρουν σήμερα στην Science .
"Τα αποτελέσματα είναι πολύ ενθαρρυντικά", λέει ο Peter McGrail, περιβαλλοντικός μηχανικός στο Εθνικό Εργαστήριο του Βορειοδυτικού Ειρηνικού. "Έκαναν μια πολύ καλή δουλειά από την άποψη της μελέτης αυτής της μελέτης πεδίου", λέει, και ιδιαίτερα με τη χρήση των δύο μεθόδων ανίχνευσης της τύχης του άνθρακα.
Ο McGrail ξεκινάει ένα παρόμοιο έργο που εισέφερε υπερκρίσιμο υγρό-διοξείδιο του άνθρακα σε βασικούς βράχους κοντά στην Wallula, Ουάσινγκτον. Το αποτέλεσμα αυτού του έργου θα δημοσιευθεί σύντομα, αλλά ο McGrail λέει ότι η ομάδα του βλέπει παρόμοια αποτελέσματα με αυτά που βρήκε το έργο CarbFix.
Το Juerg Matter βρίσκεται δίπλα στο πηγαδάκι στο δοκιμαστικό σχέδιο CarbFix. (Φωτογραφία του Sigurdur Gislason) Παρόλο που αυτά τα αποτελέσματα είναι πολλά υποσχόμενα, παραμένουν ερωτήματα σχετικά με το εάν η τεχνολογία μπορεί να κλιμακωθεί σε αποθηκευτικό χώρο βιομηχανικού μεγέθους, απομακρύνοντας ένα εκατομμύριο τόνους διοξειδίου του άνθρακα ή και περισσότερο. (Αυτό δεν είναι πολύ από την άποψη των συνολικών παγκόσμιων εκπομπών, οι οποίες κυμαίνονται γύρω στα 38 δισεκατομμύρια τόνους ετησίως.) Η μέθοδος CarbFix θα απαιτούσε πολύ νερό σε αυτή την κλίμακα. Και τα δύο πιλοτικά έργα βασάλτου δεν μπορούν να προβλέψουν εάν οι απαραίτητες χημικές αντιδράσεις θα παραμείνουν υπόγεια με πολύ περισσότερο διοξείδιο του άνθρακα, λέει ο McGrail.
Η Matter σημειώνει ότι 10.000 τόνοι διοξειδίου του άνθρακα έχουν εγχυθεί σε άλλη τοποθεσία στην Ισλανδία, αλλά η δοκιμή μεγαλύτερων ποσοτήτων θα ήταν δύσκολη επειδή "δεν υπάρχει τόσο πολύ CO 2 στην Ισλανδία". Είναι μια μικρή χώρα με σχετικά μικρές εκπομπές άνθρακα.
Το κόστος παραμένει επίσης ανησυχητικό. Η μέθοδος CarbFix κοστίζει πολύ περισσότερο από τις συμβατικές μεθόδους δέσμευσης και αποθήκευσης άνθρακα, αλλά δεν θα απαιτούσε τον ίδιο τύπο εκτεταμένης παρακολούθησης, καθώς θα υπήρχε μικρός κίνδυνος διαρροής αερίου. Χωρίς οποιοδήποτε πολιτικό ή οικονομικό πλαίσιο για την αποθήκευση του άνθρακα, ωστόσο, όλα αυτά είναι αμφίβολα. Αυτή τη στιγμή, Matter σημειώνει, "είναι ελεύθερο να μολύνει την ατμόσφαιρα."
Αλλά εάν εφαρμοστούν τέτοια κίνητρα, η δέσμευση και αποθήκευση του άνθρακα, σε όλες τις μορφές του, θα μπορούσε να αποτελέσει σημαντικότερο ρόλο στον τρόπο με τον οποίο ο άνθρωπος αντιμετωπίζει το πρόβλημα των αερίων του θερμοκηπίου, όπως λένε και οι Goldberg και Matter. "Δεν είναι μια λύση με αστραπιαία σφαίρα", λέει η Matter, αλλά θα μπορούσε να αποτελέσει μια γέφυρα ανάμεσα στο παρελθόν μας από τα ορυκτά καύσιμα και το μέλλον της ανανεώσιμης ενέργειας.
