Pilootprojekt, mille eesmärk oli näidata, et süsinikdioksiidi heitkoguseid saab kivideks muutmise abil lukustada, näib olevat edukas. Islandil CarbFixi projekti käigus tehtud katsed näitasid, et suurem osa basaltisse süstitud süsinikdioksiidist muutus vähem kui kahe aasta jooksul karbonaatseteks mineraalideks, mis on palju lühem aeg kui need sajad või tuhanded aastad, mida teadlased olid kunagi arvanud, et selline protsess võtab.
Seotud sisu
- Viis võimalust, kuidas saate liigset süsinikku oma kodus sõna otseses mõttes hoiustada
"See projekt näitab, et tegelikult muutub CO 2 tõenäoliselt suhteliselt tagasihoidliku aja jooksul karbonaatideks, " märgib Columbia ülikooli Lamont-Doherty maavaatluskeskuse geofüüsik David Goldberg, kes polnud projektiga seotud. "See on märkimisväärne tulemus."
Enamik tavapäraseid süsiniku kogumise ja säilitamise projekte süstib veeldatud süsinikdioksiidi settekivimitesse - seda tüüpi kivimitesse, milles leidub naftat ja maagaasi. Kuna nafta- ja gaasiettevõtetel on seda tüüpi kivimitega töötamisel nii palju kogemusi, on nad loomulik koht CO 2 säilitamiseks . Kuid seda tüüpi moodustised suudavad ainult gaasi ladustada, mitte muuta seda kivimiks. Ja alati on oht, et gaas pääseb atmosfääri ja lisab globaalsetele kliimamuutustele.
Basaltide mineraloogia on süsinikdioksiidi lukustamiseks siiski väga soodne, ütles praegu Southamptoni ülikoolis tegutsev geokeemik Juerg Matter, kes Lamont-Doherty ajal asus CarbFixi projekti kallale. Selleks, et süsinikdioksiid muutuks karbonaadiks, peavad kivid, millesse gaasi sisestatakse, kaltsiumi-, magneesiumi- või rauarikkaid silikaatmineraale. Seejärel toimub keemiline reaktsioon, mis muudab süsinikdioksiidi ja mineraalid kriidiliseks karbonaatmineraaliks. Settekivimites pole palju neid mineraale, kuid bastaalikates - seda tüüpi vulkaanilises kivimis, mis moodustab suurema osa ookeanipõhjast, kui ka mõnes muus maismaal asuvas kohas - on neid palju. Teadlased arvasid, et neil peaks olema võimalik CO 2 kinni hoida sellistes kivimites nagu karbonaat, kuid kõigepealt pidid nad mõistliku aja jooksul tõestama, et see töötab.
Sellel CarbFixi projektis võetud kivisüdamiku lõigul on väike osa mineraliseeritud süsinikdioksiidist (keskel olev valge kivim). (Annette K. Mortensen) 2012. aastal süstisid teadlased 230 tonni süsinikdioksiidi basseinikivimitesse Hellisheidi geotermilise tehase lähedusse Reykjavikist ida pool. Erinevalt tavapärastest süsinikuhoidlatest lahustati gaas kõigepealt vees (luues midagi Perrier'i sarnast, märgib Goldberg).
Kuna maa all toimuva nägemine on keeruline, hõlmasid teadlased ka komplekti märgistusaineid, mis võimaldavad neil hiljem näha selle CO 2 saatust. Esiteks sisaldasid need kahte kemikaali, väävelheksafluoriidi ja trifluorometüül väävelpentafluoriidi, mis võimaldasid neil jälgida süstitud vedeliku liikumist maa all. Ja nad lisasid oma süsinikdioksiidi segule ka väikese koguse radioaktiivset süsinikku-14.
"See on selline tark jälitaja, " ütleb Matter. „Sügavates reservuaarides, nagu ka see, mida me kasutasime CO 2 hoidmiseks, ei sisaldu kogu süsinikus, mis oli enne sissepritsimist reservuaaris, radiosüsinikku. See on liiga vana. ”Kui meeskond hiljem karbonaati otsis, kui sellel oleks radiosüsinikku, teadsid teadlased, et tõenäoliselt pärineb see süstitud gaasist.
Need jäljendajad lasid teadlastel pärast süstimist süsinikdioksiidiga juhtunut kvantifitseerida. Järgmise kahe aasta jooksul on üle 95 protsendi muutunud karbonaadiks, teatasid nad täna ajakirjas Science .
"Tulemused on väga julgustavad, " ütleb Vaikse ookeani loodeosa riikliku labori keskkonnainsener Peter McGrail. "Nad on selle väliuuringu ülesehituse osas teinud päris suurepärase töö, " ütleb ta ja eriti kasutades kahte meetodit süsiniku saatuse tuvastamiseks.
McGrail juhib sarnast projekti, mille käigus süstiti Washingtonis Wallula lähedal asuvatesse basaltkivimitesse ülekriitilisi vedelaid süsinikdioksiidi. Projekti tulemused avaldatakse varsti, kuid McGraili sõnul näeb tema grupp sarnaseid tulemusi kui CarbFixi projekt.
Juerg Matter seisab CarbFixi pilootprojekti juures süstekaevu kõrval. (Foto: Sigurdur Gislason) Ehkki need tulemused on paljulubavad, jääb endiselt küsimus, kas tehnoloogiat saab laiendada kuni tööstusliku suurusega ladustamiseni, sokendades miljon tonni süsinikdioksiidi või rohkem. (See ei ole palju üldiste ülemaailmsete heitkoguste osas, mis hõljuvad umbes 38 miljardit tonni aastas.) CarbFixi meetod nõuaks sellel skaalal palju vett. Ja mõlemad basalti pilootprojektid ei suuda ennustada, kas vajalikud keemilised reaktsioonid jätkuvad maa all nii palju rohkem süsinikdioksiidi, vahendab McGrail.
Matter märgib, et Islandi teise kohta on nüüdseks sisse viidud 10 000 tonni süsinikdioksiidi, kuid suuremate koguste katsetamine oleks keeruline, kuna “Islandil pole nii palju süsinikdioksiidi.” See on väike riik, kus süsinikuheide on suhteliselt väike.
Mureks on ka kulud. CarbFixi meetod maksab palju rohkem kui tavalised süsiniku kogumise ja säilitamise meetodid, kuid see ei vajaks samasugust ulatuslikku jälgimist, kuna gaasi lekke oht oleks väike. Ilma igasuguse poliitilise või majandusliku raamistikuta süsiniku säilitamiseks on see kõik mõistlik. Praegu märgib Matter, et "atmosfääri saab saastada tasuta".
Kuid kui selliseid stiimuleid rakendatakse, võib süsiniku kogumine ja säilitamine kõigis selle vormides muutuda suuremaks osaks selles, kuidas inimesed tegelevad kasvuhoonegaaside probleemiga, väidavad nii Goldberg kui ka Matter. "See ei ole hõbekuuliga lahendus, " ütleb Matter, kuid see võiks pakkuda silda meie fossiilkütuste mineviku ja taastuvenergia tuleviku vahel.
