211service.com
Oglekļa uztveršanas akmens
Ķīmiskās reakcijas, kas izvelk oglekļa dioksīdu no atmosfēras un uzglabā to cietu iežu veidā ģeoloģiskos veidojumos, katru gadu varētu kompensēt miljardiem tonnu oglekļa dioksīda emisiju, liecina pētnieki no Kolumbijas universitātes Ņujorkā. Zinātnieki saka, ka pētījumi, kas veikti par lieliem akmeņu veidojumiem Omānā, ierosina jaunus veidus, kā piesaistīt oglekļa dioksīda emisijas, lai palīdzētu samazināt globālo sasilšanu.
Gāzēts akmens: Ar magniju bagāts iežu veids, ko sauc par peridotītu, ir savienots ar magnija karbonātu saturošām vēnām, kas veidojas, kad iezis nonāk saskarē ar oglekļa dioksīdu no atmosfēras.
Pētnieki ir parādījuši, ka akmeņu veidojumi, ko sauc par peridotītu, kas atrodas Omānā un vairākās citās vietās visā pasaulē, tostarp Kalifornijā un Jaungvinejā, saskarē ar oglekļa dioksīdu rada kalcija karbonātu un magnija karbonātu. Zinātnieki atklāja, ka šādi veidojumi Omānā dabiski piesaista simtiem tūkstošu tonnu oglekļa dioksīda gadā. Pamatojoties uz šiem atklājumiem, pētnieki, rakstot pašreizējā agrīnajā izdevumā Proceedings of the National Academy of Sciences , aprēķiniet, ka oglekļa sekvestrācijas ātrumu akmeņu veidojumos Omānā varētu palielināt līdz miljardiem tonnu gadā, kas ir vairāk nekā oglekļa emisijas ASV no ogļu dedzināšanas spēkstacijām, kas sasniedz 1,5 miljardus tonnu gadā.
Kolumbijas pētnieku stratēģija ir pievilcīga, jo ir ļoti liels potenciāls uzglabāt lielu daudzumu oglekļa dioksīda, saka Marko Mazoti , Atdalīšanas procesu laboratorijas vadītājs Šveices Federālajā Tehnoloģiju institūtā Cīrihē. Parasti mūsdienu oglekļa sekvestrācijas stratēģija ietver tā sūknēšanu pazemē, kur tas ir iesprostots porainos ūdens nesējslāņos. Tā kā Kolumbijas pētnieku pieeja uzglabātu oglekļa dioksīdu akmeņu veidā, tas novērstu iespēju, ka oglekļa dioksīds varētu noplūst, saka Mazzotti.
Pētnieki atklāja, ka Omānas dabiskie peridotīta veidojumi pazemes vēnu tīklā uztver oglekļa dioksīdu. Peridotīts satur lielu daudzumu olivīna, minerāla, kas sastāv no magnija, silīcija un skābekļa. Gruntsūdeņiem reaģējot ar olivīnu, ūdens kļūst bagāts ar izšķīdušu magniju un bikarbonātu, un pēdējie efektīvi palielina oglekļa koncentrāciju ūdenī aptuveni 10 reizes. Kad šis ūdens iesūcas dziļāk klintī un pārstāj reaģēt ar gaisu, magnijs, ogleklis un skābeklis izgulsnējas no šķīduma un veido magnija karbonātu, ko sauc arī par magnezītu. Veidojas arī dolomīts, kas satur kalciju, magniju, oglekli un skābekli. Veidojoties magnezītam un dolomītam, tie palielina kopējo iežu tilpumu par aptuveni 44 procentiem, izraisot plaisu parādīšanos visā tajā, kas rada 50 mikrometru šķērsgriezumu lūzumu tīklu. Tas atver akmeni un ļauj ūdenim iekļūt tālāk. Tas ir mazliet kā ogļu šuves aizdedzināšana, saka Pēteris Kelemens , Kolumbijas universitātes zemes un vides pētījumu profesors. Jūs ņemat akmeņus, kas nav bijuši pakļauti atmosfēras iedarbībai, un jūs tos ļoti ātri oksidējat.
Pētnieki aprēķina, ka dabisko procesu var ievērojami paātrināt. Izmantojot paņēmienus, ko parasti izmanto naftas rūpniecībā, lai palielinātu naftas ieguvi, iezi varētu vēl vairāk sadalīt, palielinot reakciju virsmas laukumu. Oglekļa dioksīds, kas iegūts no spēkstacijām, pēc tam varētu tikt iesūknēts klintī, kur tas izraisītu karbonātu veidošanos. Iežu karsēšana palielinātu reakciju ātrumu. Turklāt, jo pašas reakcijas rada siltumu, tad, sasniedzot noteiktu ātrumu, tās būs pašpietiekamas. Pētnieki saka, ka, lai uzsāktu šo pašpietiekamu reakciju, iezis būtu jāuzsilda līdz 185 ° C, ko varētu izdarīt iežu sašķelšanas procesa laikā. Viņi aprēķina, ka šādā sistēmā viens kubikkilometrs iežu gadā uzkrātu miljardu tonnu oglekļa dioksīda.
Minerālu avoti: Kalcija karbonāta iezis, kas veidojas kā sārmains, ar kalciju bagāts ūdens, kas izplūst no Omānas pazemes avotiem.
Pētnieki ierosina oglekļa sekvestrācijas stratēģiju, kas novērstu nepieciešamību transportēt oglekļa dioksīdu, kā arī vajadzību sildīt iežu. Šajā scenārijā viņi varētu piekļūt akmeņu veidojumiem seklos okeāna ūdeņos pie Omānas krastiem un citur, urbjot tajos un sadalot ieži, izmantojot esošās naftas rūpniecības metodes. Pētnieki izurbs divus caurumus. Vienā viņi sūknē vēsu jūras ūdeni. Iežu temperatūra palielinās līdz ar dziļumu, tāpēc, ūdenim iesūknējot bedrēs, tas kļūs karstāks, līdz sasniegs gandrīz 185 °C. Oglekļa dioksīds, kas dabiski izšķīdis ūdenī, izgulsnējas no šķīduma. Karstais ūdens galu galā nonāktu cauri saplīsušajam iezim uz otro urbumu, kur tas konvekcijas ceļā paceltos uz virsmu. Šis jūras ūdens ātri absorbētu vairāk oglekļa dioksīda, jo seklie ūdeņi un sērfošana labi sajaucas ar atmosfēru. Tā kā atmosfēra bez maksas transportē oglekļa dioksīdu visā pasaulē, Kelemen saka, ka šo pieeju, ja to izmantos plašā mērogā, varētu izmantot, lai pazeminātu oglekļa dioksīda līmeni visā pasaulē.
Šo scenāriju ierobežotu oglekļa dioksīda koncentrācija jūras ūdenī, līdz ar to kubikkilometrs iežu gadā piesaistītu tikai aptuveni miljonu tonnu oglekļa dioksīda. Bet, tā kā nebūtu nepieciešams transportēt ogļskābo gāzi vai maksāt par iežu apsildīšanu, Kelemens saka, ka būtu iespējams strādāt ar daudz lielākām iežu platībām un tādējādi sasniegt miljardiem tonnu oglekļa dioksīda gadā.
No konceptuālā viedokļa visam, ko viņi saka, ir jēga, saka Mazzotti. Tomēr joprojām ir jautājumi par to, vai metodes darbosies praksē. Pirmkārt, pašpietiekamas reakcijas ir atkarīgas no tā, vai magnija karbonāts un citas nogulsnes turpina šķelt iezi, lai atklātu vairāk tā. Pētnieki ir novērojuši, ka tas ir noticis Omānas ģeoloģijā, taču tas nav pašsaprotami, ka tas turpinātos viņu piedāvātajos scenārijos. Pētnieku koncepcijas tagad būtu jāpapildina ar liela mēroga testiem, saka Mazzotti.