Kita serius perlu melakukan sesuatu tentang emisi CO2. Selain beralih ke sumber energi terbarukan dan meningkatkan efisiensi energi, kita perlu mulai meletakkan beberapa CO2 sebelum mencapai atmosfer. Mungkin dampak perubahan iklim yang disebabkan manusia akan sangat parah sehingga kita bahkan mungkin harus menangkap CO2 dari udara dan mengubahnya menjadi produk yang berguna seperti bahan plastik atau meletakkannya di tempat yang aman.

Sekelompok ilmuwan dari beberapa negara Eropa dan Amerika Serikat termasuk saya bertemu di tengah, di Islandia, untuk mencari tahu bagaimana CO2 dapat disimpan dengan aman - di dalam tanah. Baru-baru ini studi yang dipublikasikan, kami menunjukkan bahwa dua tahun setelah menyuntikkan CO2 di bawah tanah di lokasi uji coba kami di Islandia, hampir semuanya telah diubah menjadi mineral.

Mineralisasi

Islandia adalah negara yang sangat hijau; hampir semua listriknya berasal dari sumber terbarukan termasuk energi panas bumi. Air panas dari batuan di bawah permukaan diubah menjadi uap yang mendorong turbin ke menghasilkan listrik. Namun, pembangkit listrik tenaga panas bumi di sana memancarkan CO2 (jauh lebih kecil dari pembangkit listrik tenaga batu bara yang sebanding) karena uap panas dari sumur dalam yang menjalankan turbin juga mengandung CO2 dan kadang-kadang hidrogen sulfida (H2S). Gas-gas tersebut biasanya dilepaskan ke udara.

Apakah ada tempat lain yang bisa kita pakai untuk gas-gas ini?

Biasa penyerapan karbon sisihkan CO2 ke dalam akuifer garam dalam atau ke dalam waduk minyak dan gas alam. CO2 dipompa di bawah tekanan sangat tinggi ke dalam formasi ini dan, karena mereka menahan gas dan cairan yang sudah melebihi jutaan tahun, kemungkinan CO2 yang bocor sangat kecil, sebanyak studi telah menunjukkan.

Di tempat seperti Islandia dengan gempa bumi setiap harinya memecahkan batuan vulkanik (basal), pendekatan ini tidak akan berhasil. CO2 bisa menggelembung melalui celah-celah dan bocor kembali ke atmosfer.

Namun, basalt juga memiliki keuntungan besar: ia bereaksi dengan CO2 dan mengubahnya menjadi mineral karbonat. Karbonat ini terbentuk secara alami dan dapat ditemukan sebagai bintik putih di basalt. Reaksi juga telah ditunjukkan dalam percobaan laboratorium.

Membubarkan CO2 dalam air

Untuk pengujian pertama, kami menggunakan CO2 murni dan memompanya melalui pipa ke sumur yang ada yang mengetuk akuifer yang mengandung air tawar di kedalaman kaki 1,700. Enam bulan kemudian kami menyuntikkan campuran CO2 dan hidrogen sulfida yang disalurkan dari turbin pembangkit listrik. Melalui pipa terpisah kami juga memompa air ke sumur.

Di sumur, kami melepaskan CO2 melalui sparger - alat untuk mengenalkan gas ke cairan yang mirip dengan batu gelembung di akuarium - ke dalam air. CO2 dilarutkan sepenuhnya dalam beberapa menit di air karena tekanan tinggi pada kedalaman. Campuran itu kemudian masuk ke akuifer.

Kami juga menambahkan sejumlah kecil pelacak (gas dan zat terlarut) yang memungkinkan kami untuk membedakan air yang disuntikkan dan CO2 dari apa yang sudah ada dalam akuifer. CO2 yang dilarutkan dalam air kemudian terbawa oleh air tanah yang perlahan mengalir.

Di hilir, kami telah memasang sumur pemantauan yang memungkinkan kami mengumpulkan sampel untuk mencari tahu apa yang terjadi pada CO2. Awalnya, kami melihat beberapa CO2 dan pelacak datang melalui. Setelah beberapa bulan, pelacak terus berdatangan tapi sedikit saja yang disuntikkan CO2 yang muncul.

Kemana arahnya? Pompa kami di sumur pemantauan berhenti bekerja secara berkala, dan saat kami membawanya ke permukaan, kami melihat bahwa itu ditutupi oleh kristal putih. Kami menganalisis kristal dan menemukan bahwa mereka berisi beberapa pelacak yang telah kami tambahkan dan yang terbaik, ternyata sebagian besar merupakan mineral karbonat! Kami telah mengubah CO2 menjadi bebatuan.

CO2 yang dilarutkan dalam air telah direaksikan dengan basalt di akuifer dan lebih dari 95 persen CO2 diendapkan sebagai mineral padat karbonat - dan semuanya terjadi jauh lebih cepat daripada yang diantisipasi, dalam waktu kurang dari dua tahun.

Ini adalah cara teraman untuk menyingkirkan CO2. Dengan melarutkannya ke dalam air, kita sudah mencegah gas CO2 menggelegak ke permukaan melalui celah-celah di bebatuan. Akhirnya, kita ubah menjadi batu yang tidak bisa bergerak atau larut dalam kondisi alami.

Salah satu kelemahan pendekatan ini adalah air perlu disuntikkan bersamaan dengan CO2. Namun, karena pembuangan CO2 yang sangat cepat dari air dalam bentuk mineral, air ini dapat dipompa keluar dari tanah ke hilir dan digunakan kembali di tempat suntikan.

Apakah akan berhasil di tempat lain?

Kami adalah sebuah studi percontohan skala kecil, dan pertanyaannya adalah apakah reaksi ini akan berlanjut ke masa depan atau pori-pori dan retak di batu dasar di bawah permukaan pada akhirnya akan menyumbat dan tidak lagi mampu mengubah CO2 menjadi karbonat.

Islandia kami pembangkit listrik tenaga panas bumi telah meningkatkan jumlah gas yang disuntikkan beberapa kali dalam tahun-tahun sejak percobaan kami mulai menggunakan lokasi lain yang berbeda. Belum ada penyumbatan yang tersangkut, dan rencananya akan segera menyuntikkan hampir semua gas buang ke dalam basalt. Proses ini juga akan mencegah gas buang hidrogen beracun dan korosif dari masuk ke atmosfer, yang saat ini masih dapat dideteksi pada tingkat rendah di dekat pembangkit listrik karena baunya yang khas berbau busuk.

Batuan yang sangat reaktif yang ditemukan di Islandia cukup umum di Bumi; sekitar 10 persen dari benua dan hampir semua dasar laut terbuat dari basalt. Teknologi ini, dengan kata lain, tidak terbatas pada emisi dari pembangkit listrik tenaga panas bumi namun juga dapat digunakan untuk sumber CO2 lainnya, seperti pembangkit listrik bahan bakar fosil.

Viabilitas komersial proses masih harus ditetapkan di lokasi yang berbeda. Mineralisasi karbon menambah biaya operasi pembangkit listrik, jadi ini, seperti bentuk penyerapan karbon apapun, memerlukan insentif ekonomi untuk membuatnya layak dilakukan.

Orang suka tinggal di dekat pantai, dan banyak pembangkit listrik telah dibangun di dekat pelanggan mereka. Mungkin teknologi ini bisa digunakan untuk menyingkirkan emisi CO2 di wilayah pesisir dengan formasi basal lepas pantai di dekatnya. Tentu saja, tidak akan ada kekurangan air untuk co-inject dengan CO2.

Jika kita terpaksa menurunkan kadar CO2 di atmosfer di masa depan karena kita meremehkan efek perubahan iklim yang merusak, kita mungkin bisa menggunakan perangkat bertenaga angin atau bertenaga surya di platform samudera untuk menangkap CO2 dari udara dan kemudian menyuntikkan CO2 ke dalam formasi basalt. di bawah.

Mineralisasi karbon, seperti yang ditunjukkan di Islandia, bisa menjadi bagian dari solusi masalah karbon kita.

Tentang Penulis

Martin Stute, Profesor Ilmu Lingkungan, Universitas Columbia. Topik penelitian tesisnya di University of Heidelberg berfokus pada teknik pelacak baru untuk mempelajari dinamika aliran air tanah, dan penggunaan air tanah sebagai arsip paleoklimat.

Artikel ini awalnya diterbitkan pada Percakapan. Membaca Artikel asli.

Buku terkait

at

Terimakasih telah berkunjung InnerSelf.com, dimana ada 20,000 + artikel yang mengubah hidup yang mempromosikan "Sikap Baru dan Kemungkinan Baru". Semua artikel diterjemahkan ke dalam 30+ bahasa. Berlangganan ke Majalah InnerSelf, diterbitkan mingguan, dan Inspirasi Harian Marie T Russell. Innerself Majalah telah diterbitkan sejak tahun 1985.