В Исландии научились превращать выбросы углекислого газа в камень

Чтобы остановить изменение климата и предотвратить опасное потепление, мы в конечном итоге должны снизить выброс парниковых газов в атмосферу. В то время как мир медленно продвигается к сокращению выбросов, существуют более радикальные варианты, такие как удаление парниковых газов из атмосферы и хранение их под землей.

В статье ученые сообщают об успешном испытании по превращению углекислого газа (CO₂) в горную породу и его хранению под землей в Исландии. Хотя они превратили только небольшое количество CO₂, этот метод имеет огромный потенциал.

Превращение CO₂ в камень

Данная работа является кульминацией десятилетней научной и лабораторной работы, известной как CarbFix в Исландии, в сотрудничестве с группой международных ученых, в том числе с Уоллесом Брекером, который в 1970-х годах ввел выражение "глобальное потепление".

Сама идея превращения CO₂ в карбонатные минералы — основу известняка — не нова. Фактически, сама Земля использовала эту технику преобразования для эонов, чтобы управлять атмосферными уровнями CO₂.

Тем не менее, до сих пор существовало научное мнение, что преобразование CO₂ из газа в твердое вещество (известное как минерализация) займет тысячи (или десятки тысяч) лет и будет слишком медленным для использования в промышленных масштабах.

Чтобы решить этот вопрос, ученые подготовили полевое испытание с использованием нагнетательных и мониторинговых скважин. В 2012 году, после многих лет подготовки, они закачали 248 тонн CO₂ в две отдельные фазы в базальтовые породы около 550 м под землей.

Большинство проектов по улавливанию CO₂ вводят и хранят "сверхкритический CO₂", который представляет собой газ CO₂, сжатый под давлением для значительного снижения его плотности. Однако сверхкритический CO₂ является плавучим, как газ, и этот подход, таким образом, оказался спорным из-за возможности утечек из резервуара-накопителя вверх в грунтовые воды и в конечном итоге обратно в атмосферу.

Фактически, некоторые европейские страны, такие как Нидерланды, прекратили свои усилия по хранению сверхкритического CO₂ на земле из-за отсутствия общественного признания, вызванного страхом возможных утечек в непредвиденном будущем. Австрия зашла так далеко, что запретила подземное хранение углекислого газа.

Исландское испытание работало по-другому. Сначала ученые растворили CO₂ в воде, чтобы создать газированную воду. Эта газированная вода имеет два преимущества по сравнению со сверхкритическим газом CO. Во-первых, он кислый и разрушает базальт, который склонен растворяться в кислых условиях.

Во-вторых, CO₂ не может выйти, потому что он растворяется и не поднимется на поверхность. Пока он остается под давлением, он не поднимется на поверхность (вы можете увидеть тот же эффект, когда откроете банку с газировкой — только тогда растворенный CO₂ будет выпущен обратно в воздух).

Растворение базальта означает, что такие элементы, как кальций, магний и железо, попадают в поровую воду. Базальтовые породы богаты этими металлами, которые объединяются с растворенным CO₂ и образуют твердые карбонатные минералы.

Посредством наблюдений и исследований трассировщиков на контрольной скважине ученые обнаружили, что более 95 процентов закачанного CO₂ (около 235 тонн) было преобразовано в карбонатные минералы менее чем за два года. Хотя первоначальное количество закачанного CO₂ было небольшим, исландские полевые испытания ясно показывают, что минерализация CO₂ возможна и, что более важно, быстра.

Фото привью: Dom Wolff-Boenisch