אנו ברצינות צריכים לעשות משהו בקשר לפליטות CO2. מלבד המעבר למקורות אנרגיה מתחדשים והגברת יעילות האנרגיה, עלינו להתחיל להרחיק חלק מה- CO2 לפני שהוא מגיע לאווירה. אולי ההשפעות של שינויי אקלים הנגרמים על ידי בני אדם יהיו כה חמורות, שאולי אפילו נצטרך לתפוס CO2 מהאוויר ולהמיר אותו למוצרים שימושיים כמו חומרים פלסטיים או להניח אותו במקום אחר.

קבוצה של מדענים מכמה מדינות אירופאיות וארצות הברית, כולל אני, נפגשו באמצע, באיסלנד, כדי להבין כיצד ניתן להניח את CO2 בבטחה - באדמה. לאחרונה מחקר שפורסםהדגמנו כי שנתיים לאחר הזרקת CO2 מתחת לאדמה באתר בדיקת הפיילוט שלנו באיסלנד, כמעט כל זה הוסב למינרלים.

מינרליזציה

איסלנד היא מדינה ירוקה מאוד; כמעט כל החשמל שלה מגיע ממקורות מתחדשים כולל אנרגיה גיאותרמית. מים חמים מסלעים מתחת לפני השטח הופכים לאדים המניעים טורבינה אל מייצר חשמל. עם זאת, תחנות כוח גיאותרמיות שם פולטות CO2 (הרבה פחות מתחנת כוח פחם דומה), מכיוון שהקיטור החם מבארות עמוקות שמנהלות את הטורבינות מכיל גם CO2 ולעיתים גם מימן גופרתי (H2S). הגזים האלה בדרך כלל משתחררים לאוויר.

האם יש מקום אחר שנוכל להכניס את הגזים האלה?

מקובל פליטת פחמן מפקיד CO2 לאקוויפרים מלוחים עמוקים או למאגרי נפט וגז טבעי. CO2 מוזרמים בלחץ גבוה מאוד לתצורות אלה, ומכיוון שהחזיקו גזים ונוזלים כבר מעל מיליוני השנה במקום, ההסתברות לדלוף של CO2 היא פחותה, מכיוון שרבים מחקרים הראה.

במקום כמו איסלנד שרעידות האדמה היומיומיות שלה מפציצות את הסלעים הוולקניים (בזלתיים), גישה זו לא תעבוד. ה- CO2 יכול להתפוצץ דרך סדקים ולדלוף חזרה לאטמוספירה.

עם זאת, גם לבזלת יש יתרון גדול: הוא מגיב עם CO2 וממיר אותו למינרלים קרבונטיים. קרבונטים אלו נוצרים באופן טבעי וניתן למצוא אותם ככתמים לבנים בבזלת. התגובות הוכחו גם בניסויים במעבדה.

ממיסים CO2 במים

לצורך הבדיקה הראשונה השתמשנו ב- CO2 טהור ושאבנו אותו דרך צינור לבאר קיימת שהקישה על אקוויפר המכיל מים מתוקים בעומק של 1,700 מטרים. חצי שנה לאחר מכן הזרקנו תערובת של CO2 ומימן גופריתי שצנחו מהטורבינות של תחנת הכוח. דרך צינור נפרד הזרמנו מים לבאר.

בבאר שחררנו את ה- CO2 דרך מכשיר הדברה - מכשיר להכנסת גזים לנוזלים הדומים לאבן בועה באקווריום - למים. ה- CO2 התמוסס לחלוטין תוך מספר דקות במים בגלל הלחץ הגבוה בעומק. התערובת הזו נכנסה אז לאקוויפר.

הוספנו גם כמויות קטנות של עוקבים (גזים וחומרים מומסים) המאפשרים לנו להבדיל בין המים המוזרקים ואת CO2 למה שכבר נמצא באקוויפר. ה- CO2 המומס במים נסחף אחר כך על ידי מי התהום הזורמים באטיות.

במורד הזרם התקנו בארות ניטור שאיפשרו לנו לאסוף דגימות כדי להבין מה קרה ל- CO2. בתחילה ראינו כמה מ- CO2 והעקבות עברו. אולם לאחר מספר חודשים העקבים הגיעו למקום, אך מעט מאוד מה CO2 שהוזרק הופיע.

לאן זה הולך? המשאבה שלנו בבקרת הניטור הפסיקה לפעול מעת לעת, וכשהבאנו אותה אל פני השטח שמנו לב שהיא מכוסה על ידי גבישים לבנים. ניתחנו את הקריסטלים וגילינו שהם מכילים כמה מהעוקבים שהוספנו והכי חשוב שהם התבררו שהם מינרלים קרבונטיים ברובם! הפכנו את CO2 לסלעים.

ה- CO2 המומס במים הגיב עם הבזלת באקוויפר ויותר מ- 95 אחוז מה- CO2 ניתרו כמינרלים קרבונט מוצקים - והכל קרה הרבה יותר מהר מהצפי, תוך פחות משנתיים.

זו הדרך הבטוחה ביותר להרחיק את CO2. על ידי המסתו במים אנו כבר מונעים את גז CO2 מבעבע לעבר פני השטח דרך סדקים בסלעים. לבסוף, אנו ממירים אותה לאבן שלא יכולה לנוע או להתמוסס בתנאים טבעיים.

החיסרון של גישה זו הוא שיש להזרים מים לצד ה- CO2. עם זאת, בגלל הסרתם המהירה מאוד של ה- CO2 מהמים בצורת מינרלים, ניתן היה לשאוב מים אלה מהאדמה במורד הזרם ולעשות בהם שימוש חוזר באתר ההזרקה.

האם זה יעבוד במקום אחר?

שלנו היה מחקר טייס בקנה מידה קטן, והשאלה היא האם התגובות הללו ימשיכו לעתיד או נקבוביות וסדקים באבן הבזלת מתחת לפני האדמה בסופו של דבר ייסתמו ולא יוכלו עוד להמיר CO2 לקרבונט.

איסלנד שלנו תחנת כוח גיאותרמית הגדיל את כמות הגז שהוזרק מספר פעמים בשנים שחלפו מאז הניסוי שלנו התחיל להשתמש במיקום סמוך אחר. טרם נקלעה לסתימה והתכנית היא להחדיר בקרוב כמעט את כל גזי הפסולת לבזלת. תהליך זה ימנע גם את האוויר באטמוספרה בגז רעיל וקורוזני להיכנס לאטמוספרה, שעכשיו ניתן לזהות ברמות נמוכות בסמוך לתחנת הכוח בגלל ריח הביצים הרקוב האופייני לה.

הסלעים המגיבים מאוד שנמצאים באיסלנד נפוצים למדי בכדור הארץ; בערך 10 אחוז מהיבשות וכמעט כל רצפות האוקיינוס ​​עשויות בזלת. במילים אחרות, טכנולוגיה זו אינה מוגבלת לפליטות מתחנות כוח גיאותרמיות אלא יכולה לשמש גם למקורות CO2 אחרים, כמו תחנות כוח דלק מאובנים.

עדיין יש לקבוע את הכדאיות המסחרית של התהליך במקומות שונים. מינרליזציה של פחמן מוסיף עלויות להפעלת תחנת הכוח, ולכן זה, כמו כל סוג של פרשת פחמן, זקוק לתמריץ כלכלי בכדי להפוך אותו למימוש.

אנשים אוהבים לגור ליד חופים, ותחנות כוח רבות נבנו בסמוך ללקוחותיהם. אולי ניתן להשתמש בטכנולוגיה זו בכדי להשליך את פליטת CO2 באזורי החוף בתצורות בזלת ימיים סמוכות. כמובן שלא יהיה מחסור במים להזרקה משותפת עם ה- CO2.

אם נאלץ בעתיד להוריד רמות CO2 אטמוספריות בעתיד מכיוון שאנו מעריכים את ההשפעות המזיקות של שינויי האקלים, נוכל אולי להשתמש במכשירים המונעים על רוח או שמש על פלטפורמה של אוקיינוס ​​בכדי לתפוס את CO2 מהאוויר ואז להזריק את ה- CO2 לתצורות בזלת מתחת.

מינרליזציה של פחמן, כפי שהודגם באיסלנד, עשויה להיות חלק מהפתרון של בעיית הפחמן שלנו.

על המחבר

מרטין סטוט, פרופסור למדעי הסביבה, אוניברסיטת קולומביה. נושא מחקר עבודת הגמר שלו באוניברסיטת היידלברג התרכז בטכניקות עקבות חדשות לחקר הדינמיקה של זרימת מי תהום, ושימוש במי תהום כארכיב של הפליאוקלים.

מאמר זה פורסם במקור ב שיחה. קרא את מאמר מקורי.

ספרים קשורים

at

תודה על הביקור InnerSelf.com, איפה הם 20,000 + מאמרים משנים חיים המקדמים "עמדות חדשות ואפשרויות חדשות". כל המאמרים מתורגמים ל 30 + שפות. הירשם למגזין InnerSelf, המתפרסם מדי שבוע, ולהשראה היומית של מארי טי ראסל. מגזין InnerSelf פורסם מאז 1985.