Предложен новый метод избавления от излишков углекислого газа, которые выбрасываются в атмосферу промышленностью. Опубликованные недавно результаты пробного исследования показывают, что газ, закаченный под Землю в вулканические горные породы, вступает в химическую реакцию, в ходе которой образуются минералы из класса карбонатов, потенциально связывающие углекислый газ навсегда.
Ранее уже предлагали методы, в которых углекислый газ закачивался под Землю, но в тех случаях предлагалось использовать осадочные породы, например, песчаник, содержащий грунтовые воды, или же применять для этого заброшенные нефтяные скважины. В таких случаях была высока вероятность, что через трещины в породе углекислый газ вновь попадет в атмосферу.
В 2006 году ученые из Исландии, США и Франции впервые предложили закачивать углекислый газ в слои базальта, рассчитывая на образование там карбонатных минералов. Чтобы выяснить, как будет происходить такой процесс, они запустили эксперимент CarbFix в 25 километрах к востоку от Рейкьявика, воспользовавшись мощными слоями базальта в недрах Исландии и углекислым газом, выделяющимся на близлежащей геотермальной электростанции. В 2012 году 220 тонн углекислого газа были закачаны на глубину от 400 до 800 метров. К газу была добавлена вода, чтобы образовать угольную кислоту, которая легче вступит в реакцию с металлами в базальтовой породе. После этого с помощью отбора проб из скважин ученые контролировали геохимические процессы и кислотность среды.
Примерно через полгода после начала эксперимента находящийся внутри скважины насос сломался. Когда ученые извлекли его, они увидели, что он весь покрыт белыми и зелеными отложениями. Это был кальцит, образовавшийся за это время из углекислого газа. Измерения концентрации углерода в подземных водах позволили установить, что 95 % закачанного под землю углекислого газа уже вступили в химическую реакцию и углерод перешел в кальцит и другие минералы. «Стало большим сюрпризом, что карбонизация произошла так быстро», – говорит геолог проекта CarbFix Иорг Маттер (Juerg Matter) из Университета Саутгемптона. Лабораторные тесты, которые ученые проводили раньше, показывали, что на карбонизацию таких объемов газа уйдет по крайней мере десятилетие.
Большая скорость карбонизации, по мнению ученых, показывает перспективность подземной утилизации излишков углекислого газа. Сходные результаты получены в аналогичном эксперименте в базальтовых породах у реки Колумбия в штате Вашингтон. Но пока очень серьезным препятствием на пути к распространению таких методов остается экономическая сторона проектов.
Результаты исследования опубликованы в журнале Science.
