ما به طور جدی باید در مورد انتشار CO2 شرکت کنیم. علاوه بر تغییر به منابع انرژی تجدیدپذیر و افزایش بهره وری انرژی، ما باید قبل از رسیدن CO2 به جو زمین، شروع به استفاده از آن کنیم. شاید اثرات تغییرات اقلیمی ناشی از انسان چنان شدید باشد که حتی ممکن است CO2 را از هوا بگیریم و آن را به محصولات مفید مانند مواد پلاستیکی تبدیل کنیم یا آن را در جای امن قرار دهیم.

یک گروه از دانشمندان از چندین کشور اروپایی و ایالات متحده از جمله خود من در وسط، در ایسلند دیدار کردند تا ببینند چگونه CO2 می تواند با خیال راحت از زمین خارج شود. در اخیرا مطالعه منتشر شده، ما نشان دادیم که دو سال پس از تزریق زیرزمینی CO2 در سایت آزمایشی آزمایشی ما در ایسلند تقریبا همه آنها به مواد معدنی تبدیل شده است.

معدنی شدن

ایسلند یک کشور بسیار سبز است؛ تقریبا تمام برقش از منابع تجدیدپذیر از جمله انرژی زمین گرمایی. آب داغ از سنگ ها در زیر سطح به بخار تبدیل می شود که توربین را به آن وصل می کند تولید برق. با این حال، نیروگاه های ژئوترمال CO2 (بسیار کمتر از یک نیروگاه قابل شارژ زغال سنگ) منتشر می کنند، زیرا بخار داغ از چاه های عمیق که توربین ها را اجرا می کند نیز شامل CO2 و گاهی سولفید هیدروژن (H2S) می باشد. این گازها معمولا به هوا منتقل می شوند.

آیا جای دیگری وجود دارد که می توانیم این گازها را قرار دهیم؟

مرسوم تسریع کربن CO2 را به آبخوانهای عمیق شور یا مخازن نفت و گاز طبیعی تخلیه می کند. CO2 تحت فشار بسیار زیاد به این تشکل ها تزریق می شود و از آنجایی که مایعات و مایعات در حال حاضر بیش از میلیون ها سال در محل نگهداری می شوند، احتمال نشت CO2 بسیار کم است، مطالعات نشان داده اند.

در یک مکان مانند ایسلند که زمین لرزه های روزانه خود را ترک می کند سنگ های آتشفشانی (بازالت) این روش کار نمی کند. CO2 می تواند از طریق ترک ها نفوذ کند و به جو تبدیل شود.

با این حال، بازالت همچنین یک مزیت بزرگ دارد: با CO2 واکنش نشان می دهد و آن را به مواد معدنی کربنات تبدیل می کند. این کربنات ها به طور طبیعی شکل می گیرد و می تواند به عنوان نقاط سفید در بازالت یافت شود. واکنش ها نیز در آزمایشات آزمایشگاهی نشان داده شده است.

CO2 در آب حل می شود

برای اولین آزمایش، ما از CO2 خالص استفاده کردیم و آن را از طریق یک لوله به یک چاه موجودی که یک آبخوره حاوی آب شیرین در حدود عمق 1,700 عمق داشت، پرتاب کردیم. شش ماه بعد، ما یک مخلوط از CO2 و سولفید هیدروژن را از توربین های نیروگاه لوله گذاری کردیم. از طریق یک لوله جداگانه نیز آب را به چاه منتقل کردیم.

در چاه، CO2 را از طریق یک اسپریجر - وسیله ای برای معرفی گازها به مایعات شبیه به سنگ حباب در آکواریوم - به آب منتشر کردیم. CO2 در عرض چند دقیقه در آب به دلیل فشار بالا در عمق حل شده است. این مخلوط سپس به آبخوان وارد شد.

ما همچنین مقدار کمی از ردیاب ها (گازها و مواد محلول) را اضافه کردیم که به ما اجازه می دهد که آب تزریقی و CO2 را از آنچه در حال حاضر در آبخوان است، متفاوت کنیم. سپس CO2 در آب حل شده و پس از آن توسط آبهای زیرزمینی آهسته جریان یافت.

در پایین مسیر، ما چاه های نظارت را نصب کرده ایم که به ما امکان جمع آوری نمونه ها را دادیم تا ببینیم چه اتفاقی برای CO2 افتاده است. در ابتدا، ما شاهد برخی از CO2 و ردیاب های که از طریق. پس از چند ماه، هرچند که ردیاب ها وارد شدند اما کمی از تزریق CO2 نشان داد.

کجا بود؟ پمپ ما در نظارت خوب به طور دوره ای متوقف شد، و هنگامی که ما آن را به سطح آورد، ما متوجه شدیم که آن را با بلورهای سفید پوشیده شده است. ما کریستال ها را تجزیه و تحلیل کردیم و متوجه شدیم که آنها حاوی برخی از ردیاب هایی بودند که ما اضافه کرده بودیم و بهتر از همه آنها تبدیل به بیشتر مواد معدنی کربناته شدند! ما CO2 را به سنگ تبدیل کردیم.

CO2 در آب حل شده است با بازالت در آبخوان واکنش داده و بیش از 95 درصد از CO2 رسوب شده به عنوان مواد معدنی کربنات جامد - و همه آنها اتفاق افتاده بسیار سریعتر از پیش بینی شده، کمتر از دو سال است.

این امن ترین راه برای کنار گذاشتن CO2 است. از طریق حل شدن آن در آب، ما از قبل از جلوگیری از گاز CO2 به سمت سطح از طریق شکاف در سنگ ها جلوگیری می کنیم. در نهایت، ما آن را به سنگ تبدیل می کنیم که نمی تواند در شرایط طبیعی حرکت و یا انحلال کند.

یک نگرانی از این رویکرد این است که آب باید در کنار CO2 تزریق شود. با این حال، به دلیل حذف بسیار CO2 از آب در فرم معدنی، این آب می تواند دوباره از زمین خارج شده و دوباره در محل تزریق استفاده شود.

آیا در جای دیگر کار خواهد کرد؟

ما یک مطالعه آزمایشی در مقیاس کوچک بود و این سوال این است که آیا این واکنش ها به آینده ادامه می یابد یا خلل و فرج و ترک در سنگ بازالت زیرزمینی در نهایت مسدود می شود و دیگر قادر به تبدیل CO2 به کربنات نمی شود.

ایسلند ما نیروگاه زمین گرمایی با افزایش تعداد تزریق گاز در سالهای مختلف از زمان آزمایش ما با استفاده از یک مکان مجاور دیگر، مقدار گاز تزریق شده است. هنوز هیچ مشکلی وجود نداشته است، و برنامه به زودی تزریق تقریبا تمام گازهای زائد را به بازالت می دهد. این فرآیند همچنین سولفید هیدروژن گاز سمی و خورنده را از جو به اتمسفر جلوگیری می کند، که در حال حاضر هنوز هم می تواند در سطوح پایین در نزدیکی نیروگاه به علت بوی تخم مرغی مشخص شده آن شناسایی شود.

سنگهای بسیار واکنشی موجود در ایسلند بر روی زمین بسیار رایج هستند. در حدود 10 درصد از قاره ها و تقریبا تمام سطوح اقیانوس از بازالت ساخته شده است. به عبارت دیگر، این فناوری محدود به انتشار گازهای گلخانه ای از نیروگاه های زمین گرمایی نیست، بلکه می تواند برای سایر منابع CO2 مانند نیروگاه های سوخت فسیلی نیز استفاده شود.

همچنان مجوز تجاری این فرآیند هنوز در مکان های مختلف ایجاد می شود. کانی سازی کربن هزینه های یک کارخانه نیروگاه را افزایش می دهد، بنابراین، مانند هر نوع تسهیل کربن، نیاز به یک انگیزه اقتصادی برای ایجاد این امکان پذیر است.

مردم دوست دارند در نزدیکی ساحل زندگی کنند و بسیاری از نیروگاه ها در نزدیکی مشتریان خود ساخته شده اند. شاید این فناوری بتواند از انتشار CO2 در مناطق ساحلی در سازه های بازالت نزدیک دریایی استفاده کند. البته، کمبود آب برای تزریق CO2 وجود ندارد.

اگر ما مجبور به کاهش سطح CO2 اتمسفر در آینده باشیم، چرا که ما اثرات مضر تغییرات آب و هوایی را کم اهمیت می دانیم، شاید ما می توانیم از دستگاه های باد و خورشید در یک پلت فرم اقیانوس استفاده کنیم تا CO2 را از هوا بگیریم و سپس CO2 را به شکل های بازالت تزریق کنیم در زیر

کانی سازی کربن، همانطور که در ایسلند نشان داده شده، می تواند بخشی از راه حل مشکل کربن باشد.

درباره نویسنده

مارتین استو، استاد علوم محیط زیست، دانشگاه کلمبیا. موضوع تحقیق پایان نامه او در دانشگاه هیدلبرگ بر روی تکنیک های جدید ردیاب برای مطالعه پویایی جریان آب زمین و استفاده از آب های زیرزمینی به عنوان آرشیو پیلوکلماتیک تمرکز کرد.

این مقاله در اصل در تاریخ منتشر شد گفتگو. دفعات بازدید: مقاله.

کتاب های مرتبط

at

با تشکر از بازدید شما InnerSelf.com، که در آن وجود دارد 20,000 + مقاله‌های تغییردهنده زندگی که «نگرش‌های جدید و امکانات جدید» را تبلیغ می‌کنند. همه مقالات به ترجمه شده است بیش از 30 زبان. اشتراک به مجله InnerSelf که به صورت هفتگی منتشر می شود و الهام روزانه ماری تی راسل. مجله InnerSelf از سال 1985 منتشر شده است.