Spredende knuste klipper på marker kan absorbere CO2 fra luften – nu har kemikere udtænkt en måde at turbolade denne proces ved at skabe flere reaktive mineraler
Olivine Rock reagerer naturligvis med kuldioxid, men det er en langsom forretning
En ny proces kunne gøre det muligt for knuste klipper at fange kuldioxid fra luften meget hurtigere og turboladere en kulstoffjernelsesteknik, der allerede vedtages bredt.
Naturlige silikatmineraler, såsom basalt, reagerer med vand og CO2 for at danne faste carbonatmaterialer, en proces, der kaldes forbedret stenforvitring (ERW). Undersøgelser antyder, at spredning af knuste silikatklipper på landbrugsjord kan øge mængden af kulstof, som jord kan absorbere, samtidig med at det forbedrer afgrøder for landmænd.
Men Matthew Kanan ved Stanford University i Californien mener, at kulstoffordelene ved ERW er blevet overdreven, fordi naturlige silikater ikke vejr hurtigt nok til at udtrække meningsfulde mængder kulstof fra luften. ”Dataene er meget tydelige: De vejer ikke til nyttige hastigheder,” siger han.
Konvertering af silikater til mere reaktive mineraler ville øge forvitringsgraden, hvilket gør ERW til en levedygtig klimaopløsning, siger han. Kanan og hans kollega Yuxuan Chen, også ved Stanford University, har udviklet en måde at producere magnesiumoxid og calciumsilikat ved hjælp af en proces inspireret af cementproduktion.
”Du kan tage en calciumkilde og et magnesiumsilikat, varme dem op, og du ender med at fremstille et calciumsilikat og et magnesiumoxid,” siger Kanan. “Kerneaktionen er det, vi kalder en ionudveksling, hvor vi bytter magnesium til calcium.”
”Årsagen, der er kraftig, er, at nu, at calciumsilikat er reaktiv, og det er også magnesiumoxid,” siger han. ”Jeg satte en reaktiv ting, og jeg får to ud.” Materialerne vejr tusinder af gange hurtigere end standardsilicater, siger Kanan.
Kvilerne, der bruges i processen, skal opvarmes til 1400 ° C til reaktionen, hvor energien sandsynligvis vil blive tilvejebragt af naturgas. Dette betyder, at metoden ville producere betydelige kulstofemissioner, men Kanan antyder, at disse enten kunne fanges ved kilde eller opvejes ved at reservere nogle af de reaktive mineraler til at fange emissioner på stedet.
Når de emissioner, der er involveret i fremstilling af materialerne, er taget højde for, fjerner 1 ton reaktivt materiale ca. 1 ton kuldioxid fra atmosfæren. Forskerne kan i øjeblikket lave 15 kg om dagen med reaktive klipper, men håber at omdanne ideen til en kommerciel satsning ved at sælge materialerne til landmænd, der skal bruges på landbrugsjord.
Rachael James ved University of Southampton, UK, konkurrerer Kanans påstand om, at konventionel ERW ikke fungerer, og påpeger, at der er mange dokumenterede eksempler på vellykkede forbedrede vejrforsøg. Men hun glæder sig over ethvert forsøg på at fremskynde forvitringshastigheden for silicater.
”Alt, hvad vi kan gøre for at fremskynde forvitringshastighederne, ville være enormt fordelagtigt, fordi klimakrisen har brug for handling nu,” siger hun. “Vejring er en iboende langsom proces, og helt ærligt vil jeg hellere se meningsfuld fjernelse af kuldioxid på tidsskalaer på 10 år end 50 år.”
Hun advarer imidlertid om, at holdet sandsynligvis vil have problemer med opskalering af produktion og implementering. Brug af mineraler i et landbrugssystem garanterer muligvis ikke, at alt det fangede kul er låst permanent væk, siger hun.
Phil Renforth ved Heriot-Watt University i Edinburgh, UK, siger, at forslaget er en smart idé, men meget mere forskning er nødvendig for at forstå, hvordan det skal implementeres. ”De producerer i det væsentlige cementmineraler, som muligvis ikke er ideelle kandidatmineraler til tilføjelse til landbrugsjord,” siger han.