Islandská cesta: Emise oxidu uhličitého lze napumpovat do země a proměnit v kámen

29. červen 2016

Mezinárodní tým vědců ve spolupráci s geotermální elektrárnou Hellisheidi, nacházející se nedaleko od Reykjavíku, prakticky vyzkoušel metodu vstřikování roztoku oxidu uhličitého ve vodě do hloubek 400-800 metrů. Kyselý roztok pak pod zemí chemicky zareagoval s čedičem, přičemž výsledkem reakce byl vznik pevných minerálů, např. vápence.

Zmíněný pokus se odehrál během několika měsíců roku 2012 asi 25 kilometrů východně od Reykjavíku, v rámci projektu CarbFix.

Pod zem se tak dostalo asi 220 tun oxidu uhličitého. Každou tunu CO2 bylo však třeba promíchat se 25 tunami vody, aby se díky kapalnému roztoku dostal CO2 do všech spár a pórů v horninách. V nich teprve postupně “ztuhl”, jako důsledek kontaktu s vápníkem, hořčíkem či železem a následné přeměny zejména na vápenec čili uhličitan vápenatý (kalcit, CaCO3) a uhličitan hořečnatý (MgCO3).

Do této doby panovaly mezi vědci pochybnosti, jestli je možné se tímto způsobem obtížného skleníkového plynu rychle a úspěšně zbavit. Většina předchozích studií došla k závěru, že tento proces trvá u většiny hornin řádově stovky až tisíce let.

V čedičovém podloží pod provozem Hellisheidi se však tímto způsobem podařilo “solidifikovat” 95% z 220 tun injektovaného oxidu uhličitého, a to za méně než dva roky. Islandskou metodu bude zřejmě možno aplikovat tam, kde je skalní podloží tvořeno čedičem - tmavým pórovitým vulkanickým materiálem.

Ve skutečnosti je čedičové podloží přítomno asi na na 10% rozlohy pevnin a skoro na celé rozloze mořského dna. V podobných lokalitách tedy bude ekologicky výhodné budovat elektrárny či jiné průmyslové provozy, které produkují velké množství oxidu uhličitého.

Oxid uhličitý v hornině

Zatím však není úplně jasné, kolik bude pumpování CO2 do země tímto způsobem obecně stát (v nadprůměrně příznivých podmínkách provozu Hellisheidi se nyní jedná o částku asi 30 dolarů na tunu CO2) a bude-li tato metoda ekonomicky průchodná i jinde ve světě.

Elektrárna Hellisheidi je přitom největším geotermálním provozem na světě a zásobuje energií nejen obyvatele hlavního města Islandu Reykjavík, ale také některé průmyslové podniky. Během procesu získávání geotermální energie ze země se však do atmosféry uvolňuje velké množství oxidu uhličitého (40 tisíc tun CO2 ročně) a sirovodíku čili sulfanu (H2S, 12 tisíc tun ročně).

Vědci se rozhodli využít dostatku vody, se kterou provoz Hellisheidi pracuje (voda pumpovaná do čedičového vulkanického skalního podloží se vrací na povrch zpět s podstatně větší teplotou) a promíchat tuto vodu s plyny, vycházejícími z podloží, což vede k lepšímu výsledku než prosté vhánění plynu do skalního podloží.

Po sérii chemických reakcí s čedičem a dalšími minerály se pak v podzemí objevily vápencové povlaky a žilky, které vznikly vysrážením z kyselého roztoku, v němž převažuje kyselina uhličitá (H2CO3). Tento fakt byl v lokalitě Hellisheidi následně prověřen pomocí průzkumných vrtů. V roce 2014 již injektovala geotermální elektrárna do země úspěšně 5 tisíc tun CO2. Od tohoto léta se má rychlost injekce CO2 do čedičového podloží dále zvýšit - na dvojnásobek.

Zdroje: Phys.Org, Washington Post, Science Magazine 1, Science Magazine 2

autor: Pavel Vachtl
Spustit audio

Více z pořadu