Ученые и инженеры из Колумбийского университета (США) на примере электростанции Хеллисхейди в Исландии впервые показали, что выбросы диоксид углерода можно быстро, за месяцы, минерализовать. Это достижение поможет решить проблему безопасного хранения парниковых газов. Подробности опубликованы в журнале Science, коротко результаты пересказаны на сайте Колумбийского университета.
Хеллисхейди — это крупнейшая геотермальная электростанция в мира, расположена она в Исландии, работает от горячих источников вулканического происхождения. Хеллисхейди снабжает электроэнергией столицу Рейкьявик и промышленность страны. В то же время процесс выработки электроэнергии не очень экологичен, возникают отходы в виде вулканических газов, включая диоксид углерода и сульфид водорода.
В рамках пилотного проекта Carbfix, стартовавшего в 2012 году на Хеллисхейди, газы смешивали с водой и закачивали в базальтовые породы под электростанцией. В природе такая смесь в базальтах запускает серию химически реакций, в результате которых углерод осаждается в виде мелоподобного минерала. Отсюда и возникла идея применить этот процесс для захоронения CO2. По расчетам, в естественных условиях процесс осаждения занимается сотни и тысячи лет.
Оказалось, его можно ускорить. В базальтах под Хеллисхейди 95% закачанного углерода затвердели менее, чем за два года. «Это означает, что мы можем закачать в недра достаточно большое количество CO2 и захоронить его быстро очень надежном способом, — цитирует пресс-служба Колумбийского университета соавтора публикации Мартина Стъюта (Martin Stute), гидролога из Земной обсерватории Ламонт-Дохерти (США). — В будущем мы сможем использовать этот способ на электростанциях в местах, где есть большие залежи базальтов». А таких мест на Земле много, практически все океанское дно сложено базальтами.
Ученые давно работают над технологией улавливания и подземного хранения парниковых газов. В 2014 году в отчете IPCC предупредили, что без такой технологии будет невозможно справиться с глобальным потеплением. Но до сих пор прогресс в этом направлении шел медленно.
Электростанция Хеллисхейди производит 40 тысяч тонн углекислого газа в год. Это не так уж много по сравнению с аналогичным углесжигающими заводами, но все же ученые решили избавиться от выбросов. Лучшим местом для хранения были признаны базальты, которые богаты кальцием, железом и магнием — элементами, необходимыми для связывания углерода. Кроме того, как показали эксперименты, нужно много воды.
В 2012-2013 годах ученые закачали смесь из 250 тонн диоксида углерода с водой и сульфидом водорода на глубину 400-800 метров под Хеллисхейди. За происходившими внизу химическими процессами они следили через скважины. В 2014 году авторы проекта сообщили о быстро меняющихся в течение месяцев составах изотопов углерода в образцах воды, что указывало на минерализацию углерода. Нынешняя публикация подтвердила эти выводы.
