Lyckat projekt på Island omvandlar koldioxid till sten

Foto: Jstuby (Public Domain)

Ett forskningsprojekt på Island har visat lyckade resultat när det gäller att omvandla koldioxid till att bli en del av den fasta berggrunden. I projektet har 230 ton koldioxid pumpats ner i berggrunden och resultatet visar att mer än 95 procent av koldioxiden omvandlats till fasta karbonatmineraler i berggrunden inom två år. Att koldioxiden har omvandlats till mineraler gör att den inte kan läcka ut.  Resultatet ses som ett stort framsteg.

Den här tekniken bygger på det faktum att när koldioxid reagerar med vissa mineraler binds koldioxiden och det bildas då fasta karbonatmineraler, se fördjupning längre ned. På Island finns det goda förutsättningar för denna teknik eftersom det finns gott om bergarten basalt som innehåller rätt mineraler för att skapa denna reaktion.

I försöket på Island har koldioxid tillsammans med vatten pumpats ned till ett lager av bergarten basalt 400-800 meter under marken. Mineralerna som koldioxiden är med och bildar lagras i små hålrum i basalten.

Genom att använda denna metod kan man flytta koldioxid permanent, lagra den i berggrunden och den stannar där under en geologisk tidskala, säger forskaren Edda Aradottir som är en av forskarna i projektet till Washington Post.

Dom har gjort väldigt bra framsteg och denna studie presenterar ett genombrott, säger Klaus Lackner som är chef på Center for Negative Carbon Emissions.

Att koldioxiden lagras i fast form är en viktig skillnad mellan den här tekniken och annan teknik för koldioxidlagring (CCS). I de CCS-anläggningar som hittills byggts lagras koldioxiden som gas och då finns det en risk för läckage.

Den teoretiska kapaciteten för denna teknik är enorm.  Basalt utgör cirka 10 procent av berggrunden i världens kontinenter och en ännu större del av havsbotten.

Det går att i grund och botten lagra all koldioxid som mänskligheten släpper ut i basalt. Men du måste fånga koldioxiden och ta den till dessa platser. Det är problemet, säger Martin Stute som är en av forskarna i projektet.

Tekniken är dock vattenkrävande eftersom koldioxiden pumpas ner tillsammans med vatten. För varje ton koldioxid som lagras krävs det 25 ton vatten. Men havsvatten kan användas i många fall, enligt en artikel i Climate Home.

Att koldioxid reagerar med silikatmineraler och formar karbonatmineraler är en naturlig del av kolcykeln. Reaktionen går dock för långsamt för att det ska påverka klimatet på kort sikt.

Bergarterna och mineralerna som behövs för att binda koldioxiden är ojämnt fördelade. Förutom på Island finns det gott om dem i exempelvis Finland, Portugal, USA, Indien och Australien. Preliminärt  bedöms det inte finnas geologiska förutsättningar för denna teknik i Sverige, enligt Sveriges Geologiska Undersökning.

En viktig faktor för att tekniker för koldioxidlagring ska slå igenom på större skala är att det finns ett pris på koldioxidutsläpp som gör att det är billigare att lagra koldioxiden än att släppa ut den.  Enligt forskare från projektet på Island bedöms det kosta cirka 30 amerikanska dollar per ton koldioxid som lagras på detta sätt. Som jämförelse kan det sägas att den svenska koldioxidskatten är på motsvarande 168 amerikanska dollar per ton, även om den svenska industrin endast betalar 60 procent av den ordinarie koldioxidskatten.

Resultaten från försöket publicerades förra veckan i den ansedda vetenskapliga tidskriften Science.  Den som vill veta mer om projektet kan se denna fem-minuters video från Columbia University.

……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….

FAKTARUTA/FÖRDJUPNING:

I mer detalj sker reaktionen genom att koldioxiden reagerar metalliska grundämnen som kalcium, magnesium och järn som är positivt laddade. Dessa metaller i rätt tillstånd för en reaktion finns i vissa silikatmineraler. Bergarten basalt innehåller rätt silikatmineraler för dessa reaktioner.

Mineraler  är en förening av olika grundämnen som bygger upp stenar och berg. Mineraler kännetecknas av de har en välordnat atomstruktur och en specifik kemisk formel. Silikatmineraler byggs av kisel och syre i grunden och karbonatmineraler byggs i grunden av kol och syre.

När koldioxid reagerar med vissa mineraler, kalcium eller magnesiumsilikater, i bergarter så blir resultatet att kalciumkarbonat eller magnesiumkarbonat bildas.

Ett annat sätt att omvandla koldioxid till mineral är att, tvärtom gentemot projektet i Island, föra mineralerna till koldioxiden. Det sker genom att mineralerna bryts i gruvor och därefter mals till pulverform. Fördelen med den tekniken är att mineralerna kan föras till en anläggning med stora koldioxidutsläpp, exempelvis ett kolkraftverk, och där reagera med koldioxiden och bilda fasta karbonatmineraler. En nackdel med denna teknik är att den kräver väldigt mycket gruvbrytning. Det krävs 1,6-3,7 ton bergmaterial för att binda ett ton koldioxid.

Karbonatmineralerna som bildas när reaktionen sker vid en anläggning på marken kan användas som råvara i industrin. Tekniken blir då ett exempel på det som kallas Carbon Dioxide Capture and Utilization (CCU).

Mer om reaktionerna och teknikerna för mineralisering genom att föra mineralerna till koldioxiden finns att läsa här och här.

Miljö online2

Liknande artiklar