Ученые собирают СО2 и превращают его в твердую породу

Улавливание и хранение углерода, или секвестрация углерода, является одним из подходов, с помощью которого можно нейтрализовать возрастающее количество выбросов С02, но риск того, что газ снова попадет в атмосферу является одним из факторов, сдерживающих технологию.

Недавно ученые придумали метод, который обещает преодолеть эту проблему.

Они вводят CO2 в вулканические породы, которые помогают превратить газ в твёрдый камень течение двух лет, что является значительно более коротким сроком, чем столетия или тысячелетия, предполагаемые нынешним научным консенсусом.

Секвестрация углерода представляет собой метод, при котором CO2 извлекается в ходе химических процессов на электростанциях и закачивается в подземные хранилища, прежде чем он попадет в атмосферу.

Как правило, для уменьшения объема, газ сжимается, в результате чего он называется сверхкритический C02. Но проблема со сверхкритическим CO2 заключается в том, что он плавучий, это означает, что его подземное хранение повышает риск утечки, по этой причине некоторые страны запретили его вообще.

Конечно, один из способов остановить утечку газа – это не сжимать его. Поэтому большая часть исследований в области секвестрации углерода сосредоточилось на преобразовании газа в твердое вещество.

В Настоящее время в центре внимания остается метод заключения газа в твердую породу, которая вступает в реакцию с газом и превращает его в твердые карбонатные минералы.

Но этот процесс минерализации занимает сотни или даже тысячи лет, а это означает, что остается необходимость регулярно проверять места секвестрации углерода на наличие утечек, что является весьма дорогостоящим мероприятием.

Вместо того, чтобы сжимать газ с образованием сверхкритического CO2, исследователи использовали его, чтобы произвести газированную воду, накачав под землю 248 тонн в подземный колодец, обеспечиваемый пресной водой из водоносного слоя. Базальтовые породы в этом водоносным слое богаты такими элементами, как кальций, магний и железо, которые, при попадании в воду, вступают в реакцию с растворенным CO2, образовывая твердые минералы - карбонаты.

Что действительно удивило исследователей, так это не количество преобразованного СО2, а как быстро все это происходило. При дальнейшем наблюдении скважин и ранее добавленных меченых химических веществ, исследователи обнаружили, что более 95 процентов СО2 преобразовалось в твердые карбонатные минералы в течение всего пары лет.

«Наши результаты показывают, что от 95 и до 98 процентов закачанного СО2 было минерализовано за период менее двух лет, что удивительно быстро», говорит д-р Йорг Маттер (Juerg Matter), профессор Университета Саутгемптон и ведущий автор исследования.

Команда уже увеличивает объемы улавливания СО2 с помощью своего метода на геотермальной электростанции Hellisheidi Reykjavik Energy, где проходило оригинальное исследование. Ученый говорит, что в настоящее время удается уловить и переработать до 5 000 тонн СО2 в год.

Такая цифра, конечно же, звучит внушительно, но это лишь капля в море по сравнению с миллиардами тонн, выбрасываемых ежегодно во всем мире. Хорошая новость заключается в том, что количество базальтовой породы, которое присутствует под поверхностью Земли, намного больше, чем любой другой. Она не так часто встречается в земной поверхности, континенты содержат около 10 процентов базальта, но почти все океанское дно состоит из этого материала. Таким образом, хотя это не простой процесс, тем не менее, реальная возможность.

«Карбонатные минералы не просачиваются из-под земли, таким образом, наш новый разработанный метод приводит к постоянному и экологически чистому способу хранения выбросов CO2», говорит Маттер. Принимая во внимание, насколько распространена базальтовая порода, она потенциально может обеспечить один из самых емких вариантов для хранения СО2.