Nós realmente precisamos fazer algo sobre as emissões CO2. Além de mudar para fontes de energia renováveis ​​e aumentar a eficiência energética, precisamos começar a colocar alguns CO2 antes que ele chegue à atmosfera. Talvez os impactos da mudança climática induzida pelo homem sejam tão severos que talvez tenhamos que capturar CO2 do ar e transformá-lo em produtos úteis, como materiais plásticos, ou colocá-lo em algum lugar seguro.

Um grupo de cientistas de vários países europeus e dos Estados Unidos, inclusive eu, se encontrou no meio, na Islândia, para descobrir como a CO2 poderia ser descartada com segurança - no solo. Recentemente estudo publicado, demonstramos que, dois anos após a injeção do CO2 no subsolo em nosso local de teste piloto na Islândia, quase tudo foi convertido em minerais.

Mineralização

A Islândia é um país muito verde; quase toda a sua eletricidade vem de fontes renováveis, incluindo energia geotérmica. A água quente das rochas sob a superfície é convertida em vapor, o que leva uma turbina a gerar eletricidade. No entanto, usinas de energia geotérmica emitem CO2 (muito menos do que uma usina elétrica a carvão comparável) porque o vapor quente dos poços profundos que opera as turbinas também contém CO2 e às vezes sulfeto de hidrogênio (H2S). Esses gases geralmente são liberados no ar.

Existe outro lugar onde podemos colocar esses gases?

Convencional sequestro de carbono deposita CO2 em aquíferos salinos profundos ou em reservatórios de petróleo e gás natural esgotados. O CO2 é bombeado sob alta pressão para essas formações e, como eles mantiveram gases e fluidos já em milhões de anos, a probabilidade de vazamento da CO2 é minúscula, já que muitos caso tem mostrado.

Em um lugar como a Islândia, com seus terremotos diários quebrando as rochas vulcânicas (basaltos), essa abordagem não funcionaria. O CO2 pode borbulhar através de rachaduras e vazar de volta para a atmosfera.

No entanto, o basalto também tem uma grande vantagem: reage com o CO2 e converte-o em carbonato de minerais. Esses carbonatos se formam naturalmente e podem ser encontrados como manchas brancas no basalto. As reações também foram demonstradas em experimentos de laboratório.

Dissolvendo CO2 em água

Para o primeiro teste, usamos CO2 puro e bombeamos através de um tubo para um poço já existente que bateu em um aqüífero contendo água fresca a cerca de 1,700 pés de profundidade. Seis meses depois, injetamos uma mistura de CO2 e sulfeto de hidrogênio nas turbinas da usina. Através de um tubo separado nós também bombeamos água para o poço.

No poço, nós liberamos o CO2 através de um aspersor - um dispositivo para a introdução de gases em líquidos semelhantes a uma pedra de bolhas em um aquário - na água. O CO2 dissolvido completamente dentro de alguns minutos na água por causa da alta pressão a profundidade. Essa mistura então entrou no aqüífero.

Também adicionamos pequenas quantidades de traçadores (gases e substâncias dissolvidas) que nos permitem diferenciar a água injetada e CO2 do que já está no aqüífero. O CO2 dissolvido em água foi então levado pela água subterrânea que flui lentamente.

Downstream, instalamos poços de monitoramento que nos permitiram coletar amostras para descobrir o que aconteceu com o CO2. Inicialmente, vimos alguns CO2 e rastreadores chegando. Depois de alguns meses, porém, os traçadores continuaram chegando, mas muito pouco CO2 injetado apareceu.

Para onde estava indo? Nossa bomba no monitoramento parou de funcionar periodicamente, e quando a trouxemos para a superfície, percebemos que ela estava coberta por cristais brancos. Analisamos os cristais e descobrimos que eles continham alguns dos marcadores que adicionamos e, o melhor de tudo, eles eram principalmente minerais de carbonato! Nós transformamos o CO2 em rochas.

O CO2 dissolvido em água reagiu com o basalto no aquífero e mais de 95 por cento do CO2 precipitou-se como minerais de carbonato sólido - e tudo aconteceu muito mais rápido do que o previsto, em menos de dois anos.

Esta é a maneira mais segura de colocar CO2 de lado. Ao dissolvê-lo em água, já impedimos que o gás CO2 borbulhe em direção à superfície através de rachaduras nas rochas. Finalmente, convertemo-lo em pedra que não pode se mover ou dissolver sob condições naturais.

Uma desvantagem dessa abordagem é que a água precisa ser injetada junto com o CO2. No entanto, devido à remoção muito rápida do CO2 da água na forma mineral, essa água poderia ser bombeada de volta do solo a jusante e reutilizada no local da injeção.

Será que vai funcionar em outro lugar?

Nosso estudo piloto foi de pequena escala, e a questão é se essas reações continuariam no futuro ou se os poros e rachaduras na pedra de basalto subsuperficial acabariam se entupindo e não seriam mais capazes de converter CO2 em carbonato.

Nossa Islândia usina geotérmica aumentou a quantidade de gás injetado várias vezes nos anos desde que nosso experimento foi iniciado usando um local próximo diferente. Nenhum entupimento foi encontrado ainda, e o plano é injetar quase todos os gases residuais no basalto. Este processo também impedirá que o gás sulfídrico tóxico e corrosivo entre na atmosfera, que atualmente ainda pode ser detectado em níveis baixos perto da usina, devido ao seu característico cheiro de ovo podre.

As rochas muito reativas encontradas na Islândia são bastante comuns na Terra; cerca de 10 por cento dos continentes e quase todos os pisos oceânicos são feitos de basalto. Essa tecnologia, em outras palavras, não está limitada a emissões de usinas de energia geotérmica, mas também pode ser usada para outras fontes da CO2, como usinas de energia a combustível fóssil.

A viabilidade comercial do processo ainda precisa ser estabelecida em diferentes locais. A mineralização de carbono adiciona custos à operação de uma usina de energia, de modo que, como qualquer forma de seqüestro de carbono, precisa de um incentivo econômico para torná-la viável.

As pessoas gostam de viver perto das costas e muitas usinas foram construídas perto de seus clientes. Talvez essa tecnologia possa ser usada para eliminar as emissões de CO2 em áreas costeiras de formações basálticas próximas. Naturalmente, não haveria escassez de água para co-injetar com o CO2.

Se formos forçados a baixar os níveis de CO2 atmosféricos no futuro porque subestimamos os efeitos danosos da mudança climática, poderíamos talvez usar dispositivos eólicos ou movidos a energia solar em uma plataforma oceânica para capturar CO2 do ar e depois injetar CO2 em formações de basalto por baixo.

A mineralização de carbono, como demonstrado na Islândia, poderia ser parte da solução do nosso problema de carbono.

Sobre o autor

Martin Stute, professor de ciências ambientais da Universidade de Columbia. O seu tema de pesquisa de tese na Universidade de Heidelberg centrou-se em novas técnicas de rastreio para estudar a dinâmica do fluxo de águas subterrâneas e o uso de águas subterrâneas como um arquivo de paleoclima.

Este artigo foi originalmente publicado em A Conversação. Leia o artigo original.

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