Transformarea emisiilor de CO₂ în piatră

Oamenii de ştiinţă şi inginerii care lucrează la o mare centrală electrică din Islanda au demonstrat, pentru prima dată, că emisiile de dioxid de carbon pot fi pompate în pământ şi transformate chimic în corp solid, pe durata a câteva luni, mult mai repede decât oricine a crezut până acum. Descoperirea are un caracter deosebit pentru că, până în prezent, au existat temeri potrivit cărora captarea şi stocarea subterană de CO₂ prezintă un potenţial pericol: emisiile ar putea scăpa înapoi în aer sau chiar exploda.

Centrala electrică Hellisheidi este cea mai mare facilitate geotermală din lume; ea furnizează energia pentru capitala Islandei, Reykjavik, şi pentru industrie, prin pomparea apei vulcanice calde pentru alimentarea turbinelor producătoare de energie. Dar întregul proces nu este complet curat, fiind eliberate şi gaze vulcanice, printre care dioxid de carbon şi hidrogen sulfurat.

În cadrul unui proiect pilot numit Carbfix, început în 2012, uzina a început amestecarea gazelor cu o parte din apa pompată şi reinjectarea soluţiei în bazaltul vulcanic. În natură, atunci când bazaltul este expus la bioxid de carbon şi apă apar o serie de reacţii chimice naturale în care carbonul se precipită într-un mineral albicios. Dar nimeni nu ştia cât dureză acest proces dacă este folosit pentru stocarea carbonului. Studii anterioare au estimat că, în cele mai multe roci, ar dura sute sau chiar mii de ani. În bazaltul aflat sub Hellisheidi, 95 la sută din carbonul injectat a fost solidificat în mai puţin de doi ani.

“Acest lucru înseamnă că putem pompa în subteran cantităţi mari de CO₂ pe care să-l stocăm într-un mod foarte sigur, într-o perioadă foarte scurtă de timp”, a declarat coautorul studiului, Martin Stute, un hidrolog de la Observatorul Pământului Lamont-Doherty, Universitatea Columbia. “În viitor, ne-am putea gândi să folosim acest procedeu pentru centralele electrice situate în locuri unde se găseşte mult bazalt şi există multe astfel de locuri în lume”. În principiu tot fundul mării este constituit din rocă negricioasă poroasă, plus aproximativ 10 la sută din rocile continentale.

Sigurdur Gislason, de la Universitatea din Islanda, geolog şi coautor al studiului, a declarat că această tehnologie a trezit interesul companiilor geotermale din lume. Dar, a spus el, cea mai mare speranţă a lui este legată de centrale alimentate cu combustibili fosili, topitorii şi alte industrii grele, care produc mult mai multe emisii. Principalul obstacol, dincolo de bazaltul necesar, a spus el, este apa necesară – 25 de tone pentru fiecare tonă de CO₂. Dar, în multe locuri, ar putea fi utilizată apă de mare.

Un al posibil hop îl constituie un tip de microbi subterani, identificaţi în luna mai a acestui an, care par a fi capabili să se hrănească cu minerale carbonatate, eliberând metan în proces, un gaz cu efect de seră chiar mai puternic decât dioxidul de carbon. Aceasta înseamnă că natura ar putea inversa procesul de solidificare. Microbiologi de la Institutul de Fizică a Pământului din Paris au început deja să studieze microbii aflaţi în subteran la Carbfix pentru a determina modul în care aceştia pot interacţiona cu carbonul injectat.

Ideea privind aşa-numita captarea şi reţinere a carbonului a fost o temă de studiu pentru oamenii de ştiinţă, cu precădere în ultimii ani. Raportul Grupului interguvernamental privind schimbările climatice din 2014 sugerează că, fără o astfel de tehnologie, este posibil să nu fie rezolvată limitarea încălzirii globale în mod adecvat. Dar, până în prezent, proiectele au înregistrat puţine progrese. Cele mai multe experimente au implicat pomparea de dioxid de carbon pur în roci sedimentare din nisip şi cuarţ, sau acvifere sărate aflate la mari adâncimi. Se pornea de la premiza că presiunea şi capace sub formă de straturile solide ar sigila deşeurile. Dar oamenii de ştiinţă au rămas îngrijoraţi pentru că orice eroare de calcul ar putea avea ca rezultat emisii care, prin fracturi, ar ajunge din nou la suprafaţă sau cutremurele naturale ori vibraţiile cauzate de injectarea în sine ar putea rupe rezervoarele subterane.

Recent, alte companii au început studiul unor modalităţi inovatoare de a utiliza emisiile de carbon emise de centralele electrice. Proiectele includ, între altele, construcţia unor celule de combustibil, care transformă CO₂ în energie, proiect susţinut de Exxon, precum şi o iniţiativă Ford pentru convertirea emisiilor în spume solide folosite ulterior la construcţia interioarelor vehiculelor. Într-un proiect desfăşurat în Oman, Lamont-Doherty studiază pomparea emisiilor într-un alt fel de rocă, peridotit, care poate reacţiona chiar mai rapid cu CO₂.