Projek perintis yang cuba menunjukkan bahawa pelepasan karbon dioksida dapat dikunci dengan menjadikannya batu menjadi satu kejayaan. Ujian pada projek CarbFix di Iceland menunjukkan bahawa kebanyakan CO 2 yang disuntikkan ke dalam basalt bertukar menjadi mineral karbonat dalam masa kurang dari dua tahun, jauh lebih singkat dari ratusan atau ribuan tahun yang pernah difikirkan oleh para saintis.
Kandungan Terkait
- Lima Cara Anda Boleh Menyimpan Karbon Berlebihan Di Rumah Anda, secara harfiah
"Projek ini memperlihatkan bahawa, pada hakikatnya, CO2 kemungkinan besar menjadi karbonat dalam masa yang agak sederhana, " kata David Goldberg, ahli geofizik di Balai Cerap Bumi Lamont-Doherty di Columbia University yang tidak terlibat dengan projek itu. "Itu hasil yang penting."
Projek penangkapan dan penyimpanan karbon yang paling konvensional menyuntikkan karbon dioksida cecair ke dalam batu sedimen, jenis batu di mana minyak dan gas asli dijumpai. Kerana syarikat minyak dan gas mempunyai banyak pengalaman bekerja dengan jenis batu ini, mereka adalah tempat semula jadi untuk menyimpan CO 2 . Tetapi jenis pembentukan ini hanya boleh menyimpan gas, tidak mengubahnya menjadi batu. Dan selalu ada bahaya yang gas dapat melarikan diri ke atmosfera dan menambah perubahan iklim global.
Mineralogi basal, bagaimanapun, sangat menguntungkan untuk mengunci karbon dioksida, kata Juerg Matter, ahli geokimia sekarang di University of Southampton yang mula bekerja pada projek CarbFix sementara di Lamont-Doherty. Bagi karbon dioksida untuk berubah menjadi karbonat, batu-batu di mana gas disuntik perlu mempunyai kalsium, magnesium atau mineral silikat kaya besi. Reaksi kimia kemudian berlaku yang menukarkan karbon dioksida dan mineral menjadi mineral karbonat kapur. Batu-batu sedimen tidak mempunyai banyak mineral, tetapi basalt-sejenis batu gunung berapi yang membentuk kebanyakan lautan serta batu di beberapa tempat lain di darat-banyak. Para saintis berpendapat bahawa mereka harus dapat mengunci CO 2 dalam batu seperti karbonat, tetapi pertama-tama mereka harus membuktikan bahawa ia akan berfungsi dan pada skala masa yang munasabah.
Bahagian teras batu yang diambil dari projek CarbFix mempunyai bahagian kecil dari karbon dioksida mineral (batu putih di tengah). (Annette K. Mortensen) Pada tahun 2012, saintis menyuntikkan 230 tan karbon dioksida ke dalam batu basalt berhampiran loji panas bumi Hellisheidi di timur Reykjavik. Tidak seperti kemudahan penyimpanan karbon yang lebih konvensional, gas pertama kali dibubarkan ke dalam air (mewujudkan sesuatu seperti Perrier, nota Goldberg).
Kerana melihat apa yang sedang berlaku di bawah tanah adalah sukar, saintis juga termasuk satu set pengesan yang kemudiannya akan membolehkan mereka melihat nasib CO2 itu. Pertama, mereka termasuk dua bahan kimia, sulfur hexafluoride dan trifluoromethyl sulfur pentafluoride, yang membolehkan mereka mengesan pergerakan cecair yang disuntik di bawah tanah. Dan mereka juga menambah sejumlah kecil radioaktif karbon-14 ke campuran karbon dioksida mereka.
"Ia jenis pelacak pintar, " kata Matter. "Di dalam takungan dalam, seperti yang kita gunakan untuk menyimpan CO2, semua karbon yang terdahulu dalam takungan sebelum suntikan tidak mempunyai radiokarbon di dalamnya. Ia terlalu tua. "Oleh itu, apabila pasukan itu kemudian mencari karbonat, jika ia mempunyai radiokarbon, para penyelidik tahu bahawa ia mungkin datang dari gas yang mereka suntikan.
Mereka pengesan membiarkan saintis menilai apa yang berlaku kepada karbon dioksida selepas suntikan. Lebih daripada 95 peratus menjadi karbonat dalam tempoh dua tahun berikutnya, mereka melaporkan hari ini dalam Sains .
"Hasilnya amat menggalakkan, " kata Peter McGrail, seorang jurutera alam sekitar di Makmal Kebangsaan Northwest Pasifik. "Mereka telah melakukan pekerjaan yang sangat baik dari segi reka bentuk kajian lapangan itu, " katanya, dan khususnya dengan menggunakan kedua-dua cara mengesan nasib karbon.
McGrail sedang menuju ke projek yang sama yang menyuntikkan superkritikal-cecair-karbon dioksida ke dalam batu basalt berhampiran Wallula, Washington. Hasil projek itu akan diterbitkan tidak lama lagi, tetapi McGrail mengatakan bahawa kumpulannya melihat hasil yang sama dengan apa yang telah dijumpai oleh projek CarbFix.
Juerg Matter berdiri di sebelah suntikan yang baik di projek perintis CarbFix. (Gambar oleh Sigurdur Gislason) Walaupun keputusan ini menjanjikan, persoalan tetap sama ada teknologi boleh ditingkatkan hingga penyimpanan saiz industri, menyodorkan satu juta tan karbon dioksida atau lebih. (Itu tidak banyak dari segi pelepasan global secara keseluruhan, yang melayang sekitar 38 bilion tan setahun.) Kaedah CarbFix memerlukan banyak air pada skala itu. Dan kedua-dua projek perintis basalt tidak dapat meramalkan jika tindak balas kimia yang diperlukan akan dikekalkan di bawah tanah dengan lebih banyak karbon dioksida, kata McGrail.
Matter menyatakan bahawa 10, 000 tan karbon dioksida kini telah disuntik ke laman lain di Iceland, tetapi menguji kuantiti yang lebih besar akan menjadi sukar kerana "tidak ada CO2 yang banyak di Iceland." Ia adalah sebuah negara kecil dengan pelepasan karbon yang agak kecil.
Kos juga menjadi kebimbangan. Kaedah CarbFix lebih mahal daripada kaedah penangkapan dan penyimpanan karbon konvensional, tetapi ia tidak memerlukan pemantauan yang sama kerana terdapat sedikit kebocoran gas. Tanpa apa-apa jenis kerangka politik atau ekonomi untuk menyimpan karbon, bagaimanapun, ini semua ditangguhkan. Sekarang ini, nota Matter, "bebas mencemarkan suasana."
Tetapi sekiranya insentif tersebut dilaksanakan, penangkapan dan penyimpanan karbon, dalam semua bentuknya, boleh menjadi lebih besar dalam bagaimana manusia menghadapi masalah gas rumah hijau, kata Goldberg dan Matter. "Ia bukan penyelesaian peluru perak, " kata Matter, tetapi ia dapat memberikan jambatan antara masa lalu bahan api fosil dan masa depan tenaga yang boleh diperbaharui.
