В самом сердце Исландии, алхимики 21-го века превращают углекислый газ в горную породу, очищая воздух от вредных выбросов, вызывающих глобальное потепление.
Технология в ускоренном формате имитирует естественный процесс, который может занять тысячи лет, СО2 вводится в пористую базальтовую породу, где она минерализуется и прочно связывается.
«С помощью этого метода мы на самом деле резко изменили шкалу времени», — говорит геолог Сандра Оск Снейбьорнсдоттир (Sandra Osk Snaebjornsdottir). Углекислый газ является парниковым газом, который в больших количествах выделяется транспортом, промышленностью и вулканами Исландии.
Межправительственная группа ООН по изменению климата продвигает различные методы улавливания и хранения углерода (CCS), стремясь ограничить повышение средней температуры.
Снейбьорнсдоттир работает над исландским проектом CarbFix с исследователями и инженерами из энергетической компании Reykjavik Energy, Университета Исландии, Национального центра научных исследований Франции (CNRS) и Колумбийского университета в США.
В Исландии, стране гейзеров, ледников и вулканов, по меньшей мере половина производимой энергии поступает от геотермальных источников. Это бонус для исследователей CarbFix, которые превратили одну из крупнейших в мире геотермальную электростанцию Hellisheidi в свою собственную лабораторию.
Она расположенна на вулкане Хенгилл на юго-западе Исландии, на слое базальтовой породы, образованной из охлажденной лавы, и имеет доступ к практически неограниченному количеству воды.
Станция закачивает воду под вулкан, чтобы запустить шесть турбин, обеспечивающих электричество и тепло в столице, Рейкьявике, расположенном в 30 километрах от нее. В то же время CO2 улавливается паром, превращается в конденсат, а затем растворяется в большом количестве воды.
«Так что в основном мы просто производим газированную воду из CO2», — говорит директор проекта Эдда Сиф Арадоттир. Газированная вода поступает на участок, расположенный в нескольких километрах, где серые купола в форме иглу усеивают луноподобный пейзаж. Здесь газированная вода нагнетается под высоким давлением в скальную породу на глубине 1000 метров под землей.
Раствор заполняет полости породы и начинает процесс затвердевания — химическая реакция, которая происходит, когда газ вступает в контакт с кальцием, магнием и железом в базальте. «Практически весь впрыскиваемый СО2 минерализовался в течение двух лет в ходе нашей пилотной закачки», — говорит Снайбьорнсдоттир.
Как только CO2 превращается в камень, он в значительной степени связывается и остается там навсегда.
«Если произойдет извержение вулкана, то порода может нагрется до очень высоких температур, и некоторые минералы разрушатся и, возможно, растворятся в воде», — говорит геохимик из университета Исландии Сигурдур Гисласон. Но, он отметил , что «это самая безопасная и стабильная форма хранения углерода». Последнее извержение вулкана здесь было тысячу лет назад.
Проект CarbFix снижает выбросы углекислого газа на станции на треть, что составляет 12 000 тонн CO2, улавливаемого и хранящегося, по цене около 25 долларов за тонну. Для сравнения, вулканы Исландии извергают от одного до двух миллионов тонн углекислого газа в год.
Основным недостатком этого метода является то, что для него требуются большие объемы опресненной воды, которая, хотя и присутствует в изобилии в Исландии, редко встречается во многих других частях планеты. На каждую тонну закачанного углекислого газа требуется около 25 тонн воды.
«Это ахиллесова пята этого метода», — говорит Снейбьорнсдоттир. «Я согласен с тем, что в процессе используется много воды, но мы и много выигрываем, постоянно избавляясь от CO2, который иначе попал бы в атмосферу», — говорит Арадоттир. В настоящее время проводятся эксперименты по адаптации метода к соленой воде.
В соответствии с Парижским климатическим соглашением, Исландия согласилась сократить свои выбросы парниковых газов на 40 процентов к 2030 году.
