Πρέπει σοβαρά να κάνουμε κάτι για τις εκπομπές CO2. Εκτός από τη μετάβαση στις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας και την αύξηση της ενεργειακής απόδοσης, πρέπει να αρχίσουμε να απορρίπτουμε μέρος του CO2 πριν φτάσει στην ατμόσφαιρα. Perhapsσως οι επιπτώσεις της κλιματικής αλλαγής που προκαλείται από τον άνθρωπο να είναι τόσο σοβαρές που ίσως χρειαστεί να συλλέξουμε CO2 από τον αέρα και να το μετατρέψουμε σε χρήσιμα προϊόντα όπως πλαστικά υλικά ή να το τοποθετήσουμε κάπου ασφαλές.

Μια ομάδα επιστημόνων από αρκετές ευρωπαϊκές χώρες και τις Ηνωμένες Πολιτείες συμπεριλαμβανομένου και του εαυτού μου συναντήθηκα στη μέση, στην Ισλανδία, για να καταλάβω πώς θα μπορούσε να απορριφθεί με ασφάλεια το CO2 - στο έδαφος. Σε μια πρόσφατα δημοσιευμένη μελέτη, αποδείξαμε ότι δύο χρόνια μετά την έγχυση CO2 υπόγεια στον πιλοτικό μας χώρο δοκιμών στην Ισλανδία, σχεδόν όλο αυτό έχει μετατραπεί σε ορυκτά.

Ορυκτοποίηση

Η Ισλανδία είναι μια πολύ πράσινη χώρα. σχεδόν όλη η ηλεκτρική ενέργεια προέρχεται από ανανεώσιμες πηγές, συμπεριλαμβανομένων γεωθερμική ενέργειαΕ Το ζεστό νερό από τους βράχους κάτω από την επιφάνεια μετατρέπεται σε ατμό που οδηγεί μια τουρμπίνα παράγει ηλεκτρισμόΕ Ωστόσο, οι γεωθερμικοί σταθμοί παραγωγής ενέργειας εκπέμπουν CO2 (πολύ λιγότερο από έναν συγκρίσιμο σταθμό ηλεκτροπαραγωγής με άνθρακα) επειδή ο καυτός ατμός από βαθιά πηγάδια που κινούν τους στρόβιλους περιέχει επίσης CO2 και μερικές φορές υδρόθειο (H2S). Αυτά τα αέρια συνήθως απελευθερώνονται στον αέρα.

Υπάρχει άλλο μέρος που θα μπορούσαμε να βάλουμε αυτά τα αέρια;

Συμβατικός δέσμευση άνθρακα εναποθέτει CO2 σε βαθιούς αλατούχους υδροφορείς ή σε εξαντλημένες δεξαμενές πετρελαίου και φυσικού αερίου. Το CO2 αντλείται υπό πολύ υψηλή πίεση σε αυτούς τους σχηματισμούς και, δεδομένου ότι συγκρατούσαν αέρια και υγρά ήδη για εκατομμύρια χρόνια, η πιθανότητα διαρροής CO2 είναι ελάχιστη, μελέτες έχουν δείξει.

Σε ένα μέρος όπως η Ισλανδία με τους καθημερινούς σεισμούς της να σπάνε τα ηφαιστειακά πετρώματα (βασάλτες), αυτή η προσέγγιση δεν θα λειτουργήσει. Το CO2 θα μπορούσε να φουσκώσει μέσα από ρωγμές και να διαρρεύσει πίσω στην ατμόσφαιρα.

Ωστόσο, ο βασάλτης έχει επίσης ένα μεγάλο πλεονέκτημα: αντιδρά με το CO2 και το μετατρέπει σε ανθρακικά ορυκτά. Αυτά τα ανθρακικά σχηματίζονται φυσικά και μπορούν να βρεθούν ως λευκές κηλίδες στον βασάλτη. Οι αντιδράσεις έχουν επίσης αποδειχθεί σε εργαστηριακά πειράματα.

Διάλυση CO2 σε νερό

Για την πρώτη δοκιμή, χρησιμοποιήσαμε καθαρό CO2 και το αντλήσαμε μέσω ενός σωλήνα σε ένα υπάρχον φρεάτιο που χτύπησε έναν υδροφόρο ορίζοντα που περιείχε γλυκό νερό σε βάθος περίπου 1,700 πόδια. Έξι μήνες αργότερα εγχύσαμε ένα μείγμα CO2 και υδρόθειου που εισήχθη από τις τουρμπίνες του σταθμού παραγωγής ενέργειας. Μέσω ενός ξεχωριστού σωλήνα αντλήσαμε επίσης νερό στο πηγάδι.

Στο πηγάδι, απελευθερώσαμε το CO2 μέσω ενός ψεκαστήρα - μια συσκευή για την εισαγωγή αερίων σε υγρά παρόμοια με μια φυσαλίδα στο ενυδρείο - στο νερό. Το CO2 διαλύθηκε εντελώς μέσα σε λίγα λεπτά στο νερό λόγω της υψηλής πίεσης στο βάθος. Το μείγμα αυτό εισήλθε στη συνέχεια στον υδροφόρο ορίζοντα.

Προσθέσαμε επίσης μικροσκοπικές ποσότητες ιχνηλατών (αέρια και διαλυμένες ουσίες) που μας επιτρέπουν να διαφοροποιήσουμε το ενέσιμο νερό και το CO2 από αυτό που υπάρχει ήδη στον υδροφόρο ορίζοντα. Το CO2 που διαλύθηκε στο νερό μεταφέρθηκε στη συνέχεια από τα υπόγεια ύδατα που ρέουν αργά.

Κατάντη, είχαμε εγκαταστήσει πηγάδια παρακολούθησης που μας επέτρεψαν να συλλέξουμε δείγματα για να καταλάβουμε τι συνέβη με το CO2. Αρχικά, είδαμε κάποιο από το CO2 και ιχνηλάτες να έρχονται. Μετά από μερικούς μήνες, όμως, οι ιχνηλάτες συνέχισαν να φτάνουν, αλλά πολύ λίγο από το ενέσιμο CO2 εμφανίστηκε.

Πού πήγαινε; Η αντλία μας στο πηγάδι παρακολούθησης σταμάτησε να λειτουργεί περιοδικά και όταν το βγάζουμε στην επιφάνεια, παρατηρήσαμε ότι καλύπτεται από λευκούς κρυστάλλους. Αναλύσαμε τους κρυστάλλους και διαπιστώσαμε ότι περιείχαν μερικούς από τους ιχνηθέτες που είχαμε προσθέσει και, το καλύτερο από όλα, αποδείχθηκε ότι ήταν ως επί το πλείστον ανθρακικά ορυκτά! Είχαμε μετατρέψει το CO2 σε βράχους.

Το CO2 που διαλύθηκε στο νερό είχε αντιδράσει με τον βασάλτη στον υδροφόρο ορίζοντα και πάνω από το 95 % του CO2 καταβυθίστηκε ως στερεά ανθρακικά ορυκτά - και όλα συνέβησαν πολύ γρηγορότερα από το αναμενόμενο, σε λιγότερο από δύο χρόνια.

Αυτός είναι ο ασφαλέστερος τρόπος για να απορρίψετε το CO2. Διαλύοντάς το στο νερό, εμποδίζουμε ήδη το αέριο CO2 να φουσκώσει προς την επιφάνεια μέσω ρωγμών στα βράχια. Τέλος, το μετατρέπουμε σε πέτρα που δεν μπορεί να κινηθεί ή να διαλυθεί υπό φυσικές συνθήκες.

Ένα μειονέκτημα αυτής της προσέγγισης είναι ότι το νερό πρέπει να εγχυθεί παράλληλα με το CO2. Ωστόσο, λόγω της πολύ γρήγορης απομάκρυνσης του CO2 από το νερό σε μεταλλική μορφή, αυτό το νερό θα μπορούσε να αντληθεί πίσω από το έδαφος κατάντη και να επαναχρησιμοποιηθεί στο σημείο της ένεσης.

Θα λειτουργήσει αλλού;

Η δική μας ήταν μια πιλοτική μελέτη μικρής κλίμακας και το ερώτημα είναι αν αυτές οι αντιδράσεις θα συνεχιστούν στο μέλλον ή οι πόροι και οι ρωγμές στην πέτρα βασάλτη θα υποχωρήσουν τελικά και δεν θα είναι πλέον σε θέση να μετατρέψουν το CO2 σε ανθρακικό.

Η Ισλανδία μας γεωθερμικός σταθμός ηλεκτροπαραγωγής έχει αυξήσει την ποσότητα του αερίου που εγχέεται αρκετές φορές τα χρόνια από τότε που ξεκίνησε το πείραμά μας χρησιμοποιώντας μια διαφορετική κοντινή τοποθεσία. Δεν έχει παρατηρηθεί ακόμη απόφραξη και το σχέδιο είναι σύντομα να εγχυθούν σχεδόν όλα τα απόβλητα αέρια στον βασάλτη. Αυτή η διαδικασία θα αποτρέψει επίσης το τοξικό και διαβρωτικό αέριο υδρόθειο να εισέλθει στην ατμόσφαιρα, το οποίο προς το παρόν μπορεί να ανιχνευθεί σε χαμηλά επίπεδα κοντά στο εργοστάσιο λόγω της χαρακτηριστικής μυρωδιάς του σάπιου αυγού.

Τα πολύ αντιδραστικά πετρώματα που βρίσκονται στην Ισλανδία είναι αρκετά κοινά στη Γη. περίπου το 10 τοις εκατό των ηπείρων και σχεδόν όλοι οι βυθοί του ωκεανού είναι φτιαγμένοι από βασάλτη. Αυτή η τεχνολογία, με άλλα λόγια, δεν περιορίζεται στις εκπομπές από γεωθερμικούς σταθμούς, αλλά θα μπορούσε επίσης να χρησιμοποιηθεί για άλλες πηγές CO2, όπως σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής ορυκτών καυσίμων.

Η εμπορική βιωσιμότητα της διαδικασίας πρέπει ακόμη να καθοριστεί σε διαφορετικές τοποθεσίες. Η μεταλλοποίηση του άνθρακα προσθέτει κόστος στη λειτουργία ενός εργοστασίου παραγωγής ενέργειας, επομένως αυτό, όπως κάθε μορφή δέσμευσης άνθρακα, χρειάζεται ένα οικονομικό κίνητρο για να είναι εφικτό.

Στους ανθρώπους αρέσει να ζουν κοντά σε ακτές και πολλά εργοστάσια παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας έχουν κατασκευαστεί κοντά στους πελάτες τους. Perhapsσως αυτή η τεχνολογία θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για την εξάλειψη των εκπομπών CO2 σε παράκτιες περιοχές σε κοντινούς υπεράκτιους σχηματισμούς βασάλτη. Φυσικά, δεν θα υπήρχε έλλειψη νερού για ταυτόχρονη έγχυση με το CO2.

Εάν αναγκαζόμαστε να μειώσουμε τα επίπεδα ατμοσφαιρικού CO2 στο μέλλον επειδή υποτιμούμε τις επιζήμιες επιπτώσεις της κλιματικής αλλαγής, θα μπορούσαμε ίσως να χρησιμοποιήσουμε αιολικές ή ηλιακές συσκευές σε μια ωκεάνια πλατφόρμα για να συλλέξουμε CO2 από τον αέρα και στη συνέχεια να εγχύσουμε το CO2 σε σχηματισμούς βασάλτη κάτω από.

Η μεταλλοποίηση του άνθρακα, όπως αποδείχθηκε στην Ισλανδία, θα μπορούσε να είναι μέρος της λύσης του προβλήματος άνθρακα.

Σχετικά με το Συγγραφέας

Martin Stute, Καθηγητής Περιβαλλοντικής Επιστήμης, Πανεπιστήμιο Κολούμπια. Το ερευνητικό του θέμα στο Πανεπιστήμιο της Χαϊδελβέργης επικεντρώθηκε σε νέες τεχνικές ανίχνευσης για τη μελέτη της δυναμικής της ροής των υπόγειων υδάτων και τη χρήση των υπόγειων υδάτων ως αρχείο παλαιοκλίματος.

Αυτό το άρθρο δημοσιεύθηκε αρχικά στις Η Συνομιλία. Διαβάστε το αρχικό άρθρο.

Σχετικά βιβλία

at

Ευχαριστώ για την επίσκεψη Innerself.com, πού υπάρχουν 20,000 + άρθρα που αλλάζουν τη ζωή που προωθούν «Νέες στάσεις και νέες δυνατότητες». Όλα τα άρθρα μεταφράζονται σε 30+ γλώσσες. Εγγραφείτε στο InnerSelf Magazine, που δημοσιεύεται εβδομαδιαία, και στο Marie T Russell's Daily Inspiration. Περιοδικό InnerSelf εκδίδεται από το 1985.