Το εξαφανισμένο θαλάσσιο ηφαίστειο θα μπορούσε να αποθηκεύσει γιγατόνια διοξειδίου του άνθρακα

Μια νέα μελέτη που δημοσιεύτηκε στο γεωλογία καταλήγει στο συμπέρασμα ότι ένα εξαφανισμένο ηφαίστειο στα ανοικτά των ακτών της Πορτογαλίας θα μπορούσε να αποθηκεύσει μεταξύ 1,2 και 8,6 γιγατόνους διοξειδίου του άνθρακα, που ισοδυναμεί με ~24–125 χρόνια των βιομηχανικών εκπομπών της χώρας.

Για το πλαίσιο, συνολικά 42,6 μεγατόνοι (0,0426 γιγατόνοι) διοξειδίου του άνθρακα αφαιρέθηκαν από την ατμόσφαιρα το 2022 μέσω διεθνών προσπαθειών δέσμευσης και αποθήκευσης άνθρακα, σύμφωνα με το Global CCS Institute. Η νέα μελέτη προτείνει ότι η δέσμευση και αποθήκευση άνθρακα σε υπεράκτια υποθαλάσσια ηφαίστεια θα μπορούσε να είναι μια πολλά υποσχόμενη νέα κατεύθυνση για την απομάκρυνση και αποθήκευση πολύ μεγαλύτερων όγκων αερίων του θερμοκηπίου από την ατμόσφαιρα.

«Γνωρίζουμε ότι οι περισσότερες χώρες, συμπεριλαμβανομένης της Πορτογαλίας, καταβάλλουν προσπάθειες για να απελευθερώσουν την οικονομία και τις ανθρώπινες δραστηριότητές μας, αυτό είναι ένα μήνυμα ότι αυτό μπορεί να είναι ένα από τα μέσα για την επίλυση του προβλήματος», λέει ο Ricardo Pereira, γεωλόγος στη Σχολή NOVA. Επιστήμης και Τεχνολογίας και συν-συγγραφέας της μελέτης.

Η αποθήκευση διοξειδίου του άνθρακα σε ένα σβησμένο ηφαίστειο θα εξαρτιόταν από μια διαδικασία γνωστή ως «in situ ανθράκωση ορυκτών». Σε αυτή τη διαδικασία, το διοξείδιο του άνθρακα αντιδρά με στοιχεία σε ορισμένους τύπους πετρωμάτων για να παράγει νέα ορυκτά που αποθηκεύουν με ασφάλεια και μόνιμα διοξείδιο του άνθρακα. Στοιχεία όπως το ασβέστιο, το μαγνήσιο και ο σίδηρος συνδυάζονται με διοξείδιο του άνθρακα για να σχηματίσουν τα ορυκτά ασβεστίτης, δολομίτης και μαγνησίτης, αντίστοιχα.

Πετρώματα που περιέχουν μεγάλες ποσότητες ασβεστίου, σιδήρου και μαγνησίου είναι ιδανικοί υποψήφιοι για αυτή τη διαδικασία, όπως οι ηφαιστειογενείς βασάλτες που αποτελούν το μεγαλύτερο μέρος του θαλάσσιου πυθμένα. Γνωρίζοντας αυτό, οι ερευνητές στόχευσαν ένα υπεράκτιο ηφαίστειο για διάφορους λόγους: η δομή του ηφαιστείου θα μπορούσε να προσφέρει μια ιδανική αρχιτεκτονική για έγχυση και αποθήκευση άνθρακα, οι βράχοι είναι ο σωστός τύπος για τις αντιδράσεις που εμπλέκονται και η τοποθεσία δεν είναι πολύ μεγάλη. πόλεις, αλλά ούτε και πολύ μακριά.

Τα περισσότερα έργα δέσμευσης άνθρακα βασίστηκαν στην έγχυση διοξειδίου του άνθρακα σε πορώδεις ιζηματογενείς λεκάνες που είναι σφραγισμένες για να αποτρέψουν τη μετανάστευση αερίου έξω από τις δεξαμενές. Σε αυτές τις περιπτώσεις, ο άνθρακας θα αρχίσει τελικά να σχηματίζει ορυκτά, αλλά μόνο σε μεγαλύτερες χρονικές περιόδους, από δεκαετίες έως αιώνες. Το 2016, οι ερευνητές δημοσίευσαν τα αποτελέσματα ότι το 95% του διοξειδίου του άνθρακα που εγχύθηκε στους υπόγειους βασάλτες της Ισλανδίας είχε μεταλλοποιηθεί σε μόλις δύο χρόνια. Ο πολύ μικρότερος χρόνος ανοργανοποίησης καθιστά τη διαδικασία ασφαλέστερη και πιο αποτελεσματική: από τη στιγμή που ο άνθρακας αποθηκεύεται στα μεταλλεύματα, προβλήματα όπως πιθανή διαρροή δεν αποτελούν πλέον ανησυχία.

Ο Davide Gamboa, γεωλόγος στο Πανεπιστήμιο του Aveiro και συν-συγγραφέας της μελέτης, εξηγεί: “Αυτό που κάνει την ενανθράκωση ορυκτών πραγματικά ενδιαφέρουσα είναι ο χρόνος. Όσο πιο γρήγορα εισάγετε ένα ορυκτό, τόσο πιο ασφαλές γίνεται και μόλις γίνει μετάλλευμα, είναι μόνιμο .”

Οι ερευνητές μελέτησαν το δυναμικό αποθήκευσης στο αρχαίο ηφαίστειο Fontanelas, το οποίο είναι εν μέρει θαμμένο περίπου 100 χιλιόμετρα από τις ακτές της Λισαβόνας, με μια κορυφή περίπου 1.500 μέτρα κάτω από την επιφάνεια της θάλασσας.

Για να εκτιμήσουν τον δυνητικό όγκο διοξειδίου του άνθρακα που θα μπορούσε να αποθηκευτεί σε αυτήν την τοποθεσία, οι συγγραφείς χρησιμοποίησαν 2D και 3D σεισμικές μελέτες του υποθαλάσσιου ηφαιστείου που είχε παραχθεί κατά την υπεράκτια εξερεύνηση πετρελαίου, καθώς και δεδομένα από δείγματα που είχαν εκσκαφεί από την περιοχή . το 2008. Τα δείγματα βυθοκόρησης περιείχαν φυσικά σχηματισμένα ανθρακικά ορυκτά, υποδεικνύοντας ότι οι χημικές αντιδράσεις που είναι απαραίτητες για την αποθήκευση άνθρακα είχαν ήδη συμβεί και ότι οι σκόπιμες προσπάθειες για την ανοργανοποίηση του άνθρακα σε αυτά τα πετρώματα θα πρέπει να είναι επιτυχείς.

Τα δείγματα είχαν επίσης έως και 40% χώρο πόρων, που σημαίνει ότι υπάρχουν χώροι μέσα στα πετρώματα όπου θα μπορούσε να εγχυθεί και να μεταλλοποιηθεί διοξείδιο του άνθρακα. Οι ερευνητές υποδεικνύουν επίσης ότι τα στρώματα χαμηλής διαπερατότητας που συλλαμβάνονται γύρω από τις πλευρές του ηφαιστείου θα μπορούσαν να βοηθήσουν στη συγκράτηση του διοξειδίου του άνθρακα πριν αυτό μεταλλοποιηθεί.

Ενώ αυτή η μελέτη έδειξε μεγάλες δυνατότητες αποθήκευσης άνθρακα στο ηφαίστειο Fontanelas, οι συγγραφείς σημειώνουν ότι πολλές άλλες τοποθεσίες σε όλο τον κόσμο μπορεί να έχουν παρόμοια υπεράκτια ηφαίστεια που θα μπορούσαν να είναι υποψήφια για δέσμευση και αποθήκευση άνθρακα.