Можно ли спасти Землю, превращая CO2 в камень?

Международная группа исследователей осваивает новый перспективный способ захвата и хранения двуокиси углерода, потенциально вредного парникового газа, путем превращения его в камень.

Исследователи, работающие в рамках проекта CarbFix, начали проверять жизнеспособность этой идеи в Исландии в 2014 году методом закачки атмосферного углекислого газа глубоко в вулканические базальтовые скальные образования. Результаты удивили и обнадежили ученых. В течение двух лет около 250 тонн СО2 было преобразовано в карбонатные кристаллы.

“Наши результаты показывают, что 95-98 процентов закачанного углекислого газа минерализовалось”, причем “удивительно быстро”, утверждает Юрг Маттер из Саутгемптонского университета в Великобритании, ведущий автор доклада по проекту.

Водопад и скалы (© Kevin Krajick)
Базальтовые скальные образования, такие как эти колонны в Блэк-Фоллс, составляют часть пейзажа Исландии. (© Kevin Krajick)

Выбросы CO2 для пилотного проекта поставляла крупная геотермальная электростанция Хедлисхейди в Хейнгидле (Исландия). Эксперимент закончился, но электростанция продолжает свою работу, и этим летом планируется закачать 10 тысяч тонн СО2, сообщил ученый-эколог Колумбийского университета и член команды исследователей Мартин Стьют. Цель состоит в том, чтобы в конечном итоге захватывать и превращать в камень все выбросы CO2 этой электростанции, которые составляют 40 тысяч тонн в год.

Женщина держит темный камень (© Kevin Krajick)
Геолог Сандра Снебьорнсдоуттир показывает кусок базальта, покрытый карбонатными минералами, образовавшимися из C02. (© Kevin Krajick)

“К настоящему моменту они не сталкивались с какими-либо проблемами, – говрит Стьют, – так что это хороший признак”.

Результаты проекта могут стать важным прорывом, так как углекислый газ, выделяемый в результате деятельности человека, является главным ускорителем изменения климата. Тонны этого газа ежедневно извергаются предприятиями по переработке угля, нефти и природного газа, а также транспортными средствами.

Существует множество мест, в которые можно закачивать CO2, отмечает Стьют: “Лишь одно скальное образование в Омане может на протяжении сотен лет принимать все выбросы CO2 от человеческой деятельности”.

Базальтовые скальные образования встречаются по всему миру, даже на дне океана. Бразилия, Индия, Южная Африка и Соединенные Штаты обладают огромным количеством базальтовых пород.

И это указывает на другую футуристическую стратегию: вместо того, чтобы захватывать СО2 только из электростанций, можно повсюду удалять этот газ из воздуха. “Имеется много перспективных результатов лабораторных и полевых экспериментов”, – утверждает Стьют.

Углекислый газ может захватываться в любом месте, потому что он содержится в воздухе в аналогичных концентрациях по всему миру. Если его захватывать вблизи вулканической породы и воды, CO2 может закачиваться и минерализоваться на месте с минимальными затратами.

Снижая цены

Идея захвата CO2 из воздуха там, где в изобилии имеются базальтовые и водные ресурсы, привлекательна, поскольку установка систем улавливания углерода обходится дорого.

Мужчина проверяет клапан на скважине (© AP Images)
Ученый проекта CarbFix Бергур Сигфуссон проверяет клапан на опытной скважине вблизи геотермальной электростанции. (© AP Images)

Хотя закачка углекислого газа относительно недорога – от 20 до 30 долларов за тонну, – его захват может стоить в пять раз дороже. Транспортные расходы зависят от расстояния. Исландский эксперимент осуществлялся вблизи источника, а газы, выбрасываемые геотермальной станцией, в основном состояли из СО2 и сероводорода. Электростанции, работающие на ископаемом топливе, производят больше газов, которые необходимо отделять от CO2.

Что можно сделать сегодня

Ученые проекта CarbFix соглашаются, что улавливание и хранение углерода может помочь преодолеть разрыв до тех пор, пока эффективные технологии использования возобновляемых источников энергии не получат более широкое распространение.

Ферма на юго-востоке Исландии (© Kevin Krajick)
Как и в других странах мира, потепление климата уже заметно ощущается в Исландии, где средние температуры растут быстрее, чем ожидали многие ученые. (© Kevin Krajick)

Но они утверждают, что одних возобновляемых источников энергии будет недостаточно для компенсации негативных последствий выбросов парниковых газов. “Мы не можем так быстро избавиться от ископаемого топлива”, – признается Стьют. Для того чтобы удержать глобальное повышение температуры ниже 2 градусов Цельсия выше доиндустриального уровня, нужно уже сейчас использовать для этого всевозможные средства.

Отметив, что все сводится к экономическим аспектам, он добавил: “Должен быть стимул, побуждающий что-то делать с выбросами СО2. … Если будет стимул, будут и результаты. Мы должны отнестись к этому серьезно”.

Проект CarbFix финансируется Министерством энергетики США и Европейским союзом и объединяет ученых из Австралии, Великобритании, Дании, Исландии, Нидерландов, США и Франции.