Et pilotprosjekt som forsøkte å demonstrere at utslipp av karbondioksid kunne sperres ved å gjøre dem om til berg, ser ut til å være en suksess. Tester ved CarbFix-prosjektet på Island indikerer at det meste av CO 2 som ble injisert i basalt ble til karbonatmineraler på mindre enn to år, langt kortere tid enn de hundrevis eller tusenvis av år som forskere en gang hadde trodd en slik prosess ville ta.
Relatert innhold
- Fem måter du kan lagre overflødig karbon i hjemmet ditt, bokstavelig talt
"Dette prosjektet viser at CO 2 faktisk sannsynligvis blir karbonater i en relativt beskjeden periode, " konstaterer David Goldberg, en geofysiker ved Lamont-Doherty Earth Observatory ved Columbia University, som ikke var involvert i prosjektet. "Det er et betydelig resultat."
De fleste konvensjonelle karbonfangst- og lagringsprosjekter injiserer flytende karbondioksid i sedimentære bergarter, den typen bergarter der olje og naturgass finnes. Fordi olje- og gasselskaper har så mye erfaring med å jobbe med denne typen bergarter, er de et naturlig sted å lagre CO 2 . Men denne typen formasjoner kan bare lagre gassen, ikke gjøre den om til berg. Og det er alltid en fare for at gassen kan rømme til atmosfæren og gi globale klimaendringer.
Mineralogien av basalter er imidlertid veldig gunstig for å låse opp karbondioksid, sier Juerg Matter, en geokjemist nå ved University of Southampton som begynte å jobbe med CarbFix-prosjektet mens han var på Lamont-Doherty. For at karbondioksid skal omdanne til karbonat, trenger bergartene som gassen injiseres i, ha kalsium-, magnesium- eller jernrike silikatmineraler. Deretter oppstår en kjemisk reaksjon som omdanner karbondioksid og mineraler til et krittert karbonatmineral. Sedimentære bergarter har ikke mye av disse mineralene, men basalter - en type vulkansk bergart som utgjør det meste av havbunnen så vel som bergarter på andre steder i landet - har rikelig med. Forskere skjønte at de burde være i stand til å sperre CO 2 i steiner som karbonat, men først måtte de bevise at det ville fungere - og på en rimelig tidsramme.
Denne delen av bergkjerne hentet fra CarbFix-prosjektet har en liten del mineralisert karbondioksid (den hvite bergarten i sentrum). (Annette K. Mortensen) I 2012 sprøytet forskere 230 tonn karbondioksid i basaltfjell nær Hellisheidi geotermiske anlegg øst for Reykjavik. I motsetning til i mer konvensjonelle karbonlagringsfasiliteter ble gassen først oppløst i vann (noe som skapte noe som Perrier, bemerker Goldberg).
Fordi det er vanskelig å se hva som foregår under jorden, inkluderte forskerne også et sett med sporere som senere vil tillate dem å se skjebnen til den CO 2 . Først inkluderte de to kjemikalier, svovelheksafluorid og trifluormetyl-svovelpentafluorid, som lot dem spore bevegelsen av den injiserte væsken under jorden. Og de tilførte også en liten mengde radioaktivt karbon-14 til karbondioksidblandingen.
"Det er en smart sporing, " sier Matter. "I dype reservoarer, som det vi pleide å lagre CO 2, har ikke alt karbon som eksisterte i reservoaret før injeksjonen, noe radiokarbon i det. Den er for gammel. ”Så da teamet senere skulle se etter karbonat, hvis det hadde radiokarbon, visste forskerne at det mest sannsynlig kom fra bensinen de injiserte.
Disse sporerne lar forskerne kvantifisere hva som skjedde med karbondioksid etter injeksjonen. Mer enn 95 prosent ble til karbonat i løpet av de to påfølgende årene, rapporterer de i dag i Science .
"Resultatene er veldig oppmuntrende, " sier Peter McGrail, miljøingeniør ved Pacific Northwest National Laboratory. "De har gjort en ganske utmerket jobb med tanke på utformingen av den feltstudien, " sier han, og spesielt med bruk av de to metodene for å spore karbonens skjebne.
McGrail leder et lignende prosjekt som sprøytet inn superkritisk - flytende - karbondioksid i basaltbergarter nær Wallula, Washington. Utfallet av dette prosjektet vil snart bli publisert, men McGrail sier at gruppen hans ser lignende resultater som det CarbFix-prosjektet har funnet.
Juerg Matter står ved siden av injeksjonsbrønnen på pilotprosjektet CarbFix. (Foto av Sigurdur Gislason) Selv om disse resultatene er lovende, gjenstår spørsmål om teknologien kan skaleres opp til industriell størrelse og sokker bort en million tonn karbondioksid eller mer. (Det er ikke mye når det gjelder de samlede globale utslippene, som svever rundt 38 milliarder tonn i året.) CarbFix-metoden vil kreve mye vann i den skalaen. Og begge basaltpilotprosjektene kan ikke forutsi om de nødvendige kjemiske reaksjonene vil opprettholdes under jorden med så mye mer karbondioksid, sier McGrail.
Materie bemerker at 10.000 tonn karbondioksid nå er blitt injisert til et annet sted på Island, men å teste større mengder der ville være vanskelig fordi "det ikke er så mye CO 2 på Island." Det er et lite land med relativt små karbonutslipp.
Kostnadene er fortsatt en bekymring. CarbFix-metoden koster mye mer enn konvensjonelle karbonfangst- og lagringsmetoder, men den vil ikke kreve den samme typen omfattende overvåking siden det ville være liten risiko for gasslekkasje. Uten noen form for politisk eller økonomisk ramme for lagring av karbon, er dette imidlertid alt. Akkurat nå bemerker Matter, "det er gratis å forurense atmosfæren."
Men skulle slike insentiver bli implementert, kan karbonfangst og lagring, i alle dens former, bli en større rolle i hvordan mennesker takler problemet med klimagasser, sier både Goldberg og Matter. "Det er ikke en sølvkuleløsning, " sier Matter, men det kan gi en bro mellom vår fossile brensel-fortid og en fremtid med fornybar energi.
