Wetenschap
Krediet:CC0 Publiek Domein
In het hart van het vulkanische land van IJsland, 21e-eeuwse alchemisten zetten koolstofdioxide voor eeuwig om in steen, het reinigen van de lucht van schadelijke emissies die de opwarming van de aarde veroorzaken.
De technologie bootst na, in versnelde vorm, een natuurlijk proces dat duizenden jaren kan duren, CO2 injecteren in poreus basaltgesteente waar het mineraliseert, voor altijd vastleggen.
"Met deze methode hebben we de tijdschaal drastisch veranderd, ", zegt geoloog Sandra Osk Snaebjornsdottir.
Kooldioxide is een broeikasgas dat in grote hoeveelheden wordt uitgestoten door de IJslandse transportsector, industrieën en vulkanen.
Het Intergouvernementeel Panel over klimaatverandering van de VN promoot verschillende methoden voor het afvangen en opslaan van koolstof (CCS) om de stijging van de gemiddelde temperatuur te beperken tot 1,5 graad Celsius.
Snaebjornsdottir werkt aan het CarbFix-project van IJsland met onderzoekers en ingenieurs van het nutsbedrijf Reykjavik Energy, de Universiteit van IJsland, Het Franse Nationale Centrum voor Wetenschappelijk Onderzoek (CNRS) en de Columbia University in de Verenigde Staten.
Versteend in twee jaar
In IJsland, een land van geisers, gletsjers en vulkanen, minstens de helft van de geproduceerde energie komt uit geothermische bronnen.
Dat is een bonanza voor CarbFix-onderzoekers, die de geothermische energiecentrale Hellisheidi - een van 's werelds grootste - in hun eigen laboratorium hebben veranderd.
De plant, gelegen op de Hengill-vulkaan in het zuidwesten van IJsland, zit op een laag basaltrots gevormd uit afgekoelde lava, en heeft toegang tot vrijwel onbeperkte hoeveelheden water.
De fabriek pompt het water onder de vulkaan op om zes turbines te laten draaien die elektriciteit en warmte leveren aan de hoofdstad. Reykjavík, ongeveer 30 kilometer (18 mijl) afstand.
De CO2 van de plant wordt ondertussen opgevangen uit de stoom, vloeibaar gemaakt tot condensaat, vervolgens opgelost in grote hoeveelheden water.
"Dus eigenlijk maken we gewoon sodawater uit de CO2, ", zegt projectdirecteur Edda Sif Aradottir.
Het koolzuurhoudende water wordt enkele kilometers naar een gebied geleid waar grijze, iglo-vormige koepels stippelen een maanachtig landschap.
Hier wordt het koolzuurhoudende water onder hoge druk in het gesteente 1 geïnjecteerd, 000 meter (3, 300 voet) onder de grond.
De oplossing vult de holtes van het gesteente en begint het stollingsproces - een chemische reactie die optreedt wanneer het gas in contact komt met het calcium, magnesium en ijzer in het basalt.
"Bijna alle geïnjecteerde CO2 werd binnen twee jaar gemineraliseerd in onze pilot-injectie, ' zegt Snaebjornsdottir.
Zodra de CO2 in steen is veranderd, het is daar vrijwel voorgoed vastgelegd.
"Als je een vulkaanuitbarsting hebt... en je verwarmt de rots tot zeer hoge temperaturen, dan zal een deel van het mineraal afbreken en misschien oplossen in water, ", zegt geochemicus Sigurdur Gislason van de Universiteit van IJsland.
Maar, hij merkte, "dit is de veiligste en meest stabiele vorm van koolstofopslag".
De laatste vulkaanuitbarsting hier was duizend jaar geleden.
Dorstige methode
Het CarbFix-project vermindert de CO2-uitstoot van de fabriek met een derde, wat neerkomt op 12, 000 ton CO2 afgevangen en opgeslagen tegen een kostprijs van ongeveer $ 25 per ton.
Ter vergelijking, De vulkanen van IJsland stoten elk jaar tussen de één en twee miljoen ton koolstofdioxide uit.
Het belangrijkste nadeel van de methode is dat er grote hoeveelheden ontzilt water voor nodig zijn, die, hoewel overvloedig in IJsland, is zeldzaam in veel andere delen van de planeet.
Voor elke ton geïnjecteerde koolstofdioxide is ongeveer 25 ton water nodig.
"Dat is de achilleshiel van deze methode, ', zegt Snaebjornsdottir.
"Ik ben het ermee eens dat het proces veel water verbruikt, maar we winnen veel door permanent CO2 kwijt te raken die anders in de atmosfeer zou rondzweven, ' zegt Aradottir.
Er wordt momenteel geëxperimenteerd om de methode aan te passen aan zout water.
Op grond van het klimaatakkoord van Parijs IJsland heeft ermee ingestemd de uitstoot van broeikasgassen tegen 2030 met 40 procent te verminderen.
Toch is de uitstoot tussen 2016 en 2017 met 2,2 procent gestegen, en zijn sinds 1990 met 85 procent gestegen, volgens een rapport van het IJslandse Milieuagentschap.
Een derde van de uitstoot komt van luchtvervoer, die van vitaal belang is voor het eiland vanwege zijn toeristische sector. De aluminium- en siliciumfabrieken zijn goed voor nog een derde.
De IJslandse minister van Milieu en Natuurlijke Hulpbronnen, Gudmundur Ingi Gudbrandsson, zei dat hij die fabrieken heeft "aangemoedigd" om ook mechanismen voor het opvangen en opslaan van koolstof te ontwikkelen.
© 2019 AFP
Wetenschap © https://nl.scienceaq.com