Η λύση στο πρόβλημα του διοξειδίου του άνθρακα θα μπορούσε να βρίσκεται κάτω από το έδαφος

Πηγή: The Independent, 2 Απριλίου 2009

Οι επιστήμονες ελπίζουν ότι η καταπολέμηση της κλιματικής αλλαγής, όπως διαπιστώνει μια μελέτη για τα αέρια του θερμοκηπίου, μπορεί να βρίσκεται στην ταφή των επικίνδυνων αερίων χωρίς να υπάρχει φόβος για την διαρροή τους στο περιβάλλον.

Τα πορίσματα της έρευνας που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό «Νature» έδειξαν θα πρέπει να δοθεί βάρος στην ιδέα της σύλληψης πρώτα και της παγίδευσης στο υπέδαφος του διοξειδίου του άνθρακα σε δεύτερη φάση (μέθοδος CCS), που τελευταία διατυμπανίζεται σαν το πιο βιώσιμο μέσο για τη μείωση των εκπομπών του διοξειδίου του άνθρακα από ανθρωπογενείς πηγές. Η μέθοδος αυτή μπορεί να εφαρμοστεί ενώ θα εξακολουθήσουν να καίγονται ορυκτά καύσιμα - όπως το πετρέλαιο και ο άνθρακας - σε σταθμούς παραγωγής ενέργειας.

Το διοξείδιο του άνθρακα που συλλαμβάνεται από σταθμούς παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας θα μπορούσε να θαφτεί υπόγεια με ασφάλεια για χιλιάδες χρόνια, χωρίς τον κίνδυνο να γίνει διαρροή των αερίων του θερμοκηπίου στην ατμόσφαιρα

Υπάρχουν δύο σημαντικά προβλήματα με την μέθοδο CCS. Η πρώτη είναι πως θα γίνει η παγίδευση του διοξειδίου του άνθρακα στους σταθμούς ηλεκτρικής ενέργειας και το δεύτερο είναι πώς θα εξασφαλιστεί ότι οι υπόγειες αποθήκες δεν θα αφήσουν να διαρρεύσει το αέριο πίσω στην ατμόσφαιρα και έτσι να επιδεινωθεί το φαινόμενο του θερμοκηπίου και η υπερθέρμανση του πλανήτη.

Στην προσπάθεια να δοθεί απάντηση στο δεύτερο ερώτημα, οι επιστήμονες εξέτασαν υπόγειες αποθήκες φυσικού αερίου. Έτσι, διαπίστωσαν ότι το διοξείδιο του άνθρακα που είχε παγιδευτεί υπόγεια είχε μείνει σταθερό για πιθανώς εκατομμύρια χρόνια, επειδή διαλύεται με ακίνδυνο τρόπο σε υπόγεια αποθέματα νερού, ενώ δεν φαίνεται να έχει διαρρεύσει καμία σημαντική ποσότητα του αερίου προς την ατμόσφαιρα.

Οι ερευνητές πιστεύουν ότι η μελέτη αυτή δείχνει ότι είναι δυνατόν να διοχετεύσουν τεράστιες ποσότητες διοξειδίου του άνθρακα από τους σταθμούς παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας σε βαθιές υπόγειες δεξαμενές, όπου θα διαλυθεί στο νερό και να παραμείνει χωρίς πρόβλημα για όσο διάστημα τουλάχιστον θα χρειαστεί η ανθρωπότητα να εγκαταλείψει πλήρως τα ορυκτά καύσιμα και να παράγει καθαρή ηλεκτρική ενέργεια χωρίς άνθρακα.

Ο Stuart Gilfillan του Πανεπιστημίου του Εδιμβούργου, δήλωσε ότι αφού το φυσικό αέριο αποθηκεύεται με ασφαλή τρόπο για εκατομμύρια χρόνια, αυτό σημαίνει ότι το είδος αυτό της αποθήκευσης θα πρέπει να είναι εφικτό και για την σκόπιμη αποθήκευση του διοξειδίου του άνθρακα.

Η πρόσφατη μελέτη βασίζεται σε μια χημική ανάλυση των ισοτόπων του ηλίου και του διοξειδίου του άνθρακα σε εννέα περιοχές με φυσικό αέριο στην Βόρεια Αμερική, την Ευρώπη και την Κίνα. Αυτά τα κοιτάσματα του φυσικού αερίου έχουν γεμίσει με διοξείδιο του άνθρακα για πολλές χιλιάδες ή εκατομμύρια χρόνια, από πηγές που προέρχονται είτε από την ηφαιστειακή δραστηριότητα είτε κατά την θέρμανση των ανθρακικούχων βράχων.

Η αναλογία των δύο ισοτόπων στο αέριο μπορεί να πληροφορήσει τους επιστήμονες κατά πόσον έχει διαρρεύσει διοξείδιο του άνθρακα στην επιφάνεια μέσα σε αυτό το χρονικό διάστημα, από αυτές τις υπόγειες τοποθεσίες κατά τη διάρκεια της χρονικής περιόδου που έχουν γεμίσει με αέριο.

Ο καθηγητής Chris Ballentine από το Πανεπιστήμιο του Μάντσεστερ, που έλαβε μέρος στη μελέτη, δήλωσε ότι η ισοτοπική τεχνική είναι επίσης πολύτιμη για την μελλοντική έρευνα, ιδίως όταν οι μηχανικοί αρχίσουν την δέσμευση του άνθρακα.

"Έτσι θα μπορούμε να διαπιστώσουμε, αν το διοξείδιο του άνθρακα που προέρχεται από τα εργοστάσια παραγωγής ενέργειας μένει στο υπέδαφος ή διαρρέει στην επιφάνεια - πληροφορία εξαιρετικά κρίσιμη για την ασφάλεια των μελλοντικών εφαρμογών", συνεχίζει.

Ένας από τους λόγους για τους οποίους το διοξείδιο του άνθρακα παραμένει παγιδευμένο στις εννέα περιοχές μαζί με το φυσικό αέριο, θα μπορούσε να οφείλεται σε φυσικές μεταβολές που σημειώθηκαν μετά τη διάλυσή του στο νερό.

Ο Stuart Gilfillan ανέφερε ότι όταν το διοξείδιο του άνθρακα διαλύεται στο νερό, το διάλυμα γίνεται πυκνότερο από το κανονικό νερό και έτσι καταβυθίζεται. Αυτό το χαρακτηριστικό μπορεί να έχει συμβάλει στην διατήρηση των ανθρακούχων υδάτων σε υπόγεια μέρη για μεγάλο χρονικό διάστημα.

"Γνωρίζουμε ήδη ότι το πετρέλαιο και το φυσικό αέριο θα πρέπει να έχουν αποθηκευθεί για εκατομμύρια χρόνια και η μελέτη μας δείχνει πολύ καθαρά ότι το διοξείδιο του άνθρακα έχει αποθηκευθεί με ασφάλεια και με φυσικό τρόπο στα υπόγεια νερά σε αυτούς τους χώρους", εξήγησε.

"Έχουμε κατανοήσει πολύ καλά το σύστημα της αποθήκευσης του διοξειδίου του άνθρακα. Αυτό σημαίνει ότι είναι δυνατόν να το αποθηκεύσουμε για 10.000 χρόνια, που από όλους αναφέρεται σαν αναγκαίο για την αποτελεσματική κατάσχεση του άνθρακα", πρόσθεσε.

Υπήρχαν βέβαια φόβοι αρχικά ότι η έγχυση του διοξειδίου του άνθρακα κάτω από το έδαφος θα μπορούσε να οδηγήσει σε διαρροή του στην επιφάνεια μαζί με το νερό. Οι επιστήμονες όμως διαπίστωσαν ότι το υπόγειο διοξείδιο του άνθρακα γίνεται ορυκτό ίζημα που καθιζάνει στο νερό. Τα ορυκτά αυτά μπλοκάρονται από τους βράχους.

"Αυτό είναι κακό, με την έννοια ότι η ορυκτοποίηση του διοξειδίου του άνθρακα, θα το κάνει ακόμα πιο σταθερό. Αλλά τα καλά νέα είναι ότι θα έχει περιορίσει την ποσότητα του διοξειδίου του άνθρακα που θα μπορούσε να ξεφύγει από οποιαδήποτε δεξαμενή," εξήγησε ο Gilfillan.

Τελικά αυτό που διαπιστώθηκε με την έρευνα ήταν ότι κυρίως το διοξείδιο του άνθρακα είναι αποθηκευμένο σε υπόγεια νερά διαλυμένο, και όχι παγιδευμένο από ορυκτά.

Ας σημειωθεί ότι το Σεπτέμβριο του 2008 λειτούργησε για πρώτη φορά στη Γερμανία ένα εργοστάσιο παραγωγής ενέργειας, το οποίο διαθέτει εγκαταστάσεις για την αποθήκευση του διοξειδίου του άνθρακα στο υπέδαφος.

Επιστήμονες έχουν υπολογίσει πως οι υπόγειοι χώροι αποθήκευσης με πωρόλιθο ή αλατούχους υδροφόρους ορίζοντες, που μπορούν να χρησιμοποιήσουν στην Αμερική, χωρούν 3,9 δισ. τόνους αερίου. Λίγο λιγότερη είναι η ποσότητα που εκπέμπεται στην ατμόσφαιρα από τις 1.700 μεγάλες βιομηχανίες της χώρας αυτής. Σε δοκιμές που έχουν γίνει στο Τέξας, οι επιστήμονες δεν κατάφεραν να ξαναβγάλουν στην επιφάνεια το διοξείδιο του άνθρακα που έθαψαν στο υπέδαφος.

Αντίστοιχες δοκιμές γίνονται σε πετρελαιοφόρα περιοχή στην Αλγερία από την Β.Ρ. και Νορβηγούς, που κάθε χρόνο αποσπούν το διοξείδιο του άνθρακα το οποίο περιέχεται στο φυσικό αέριο, το συμπιέζουν, το υγροποιούν και αποθηκεύουν ένα εκατομμύριο τόνους στον υδροφόρο ορίζοντα. Το κόστος ανέρχεται στα 100 εκατ. δολάρια.

Οι ερευνητές πιστεύουν ότι η μέθοδος τους θα χρησιμοποιείται παντού σε λίγα χρόνια. Η αποθήκευση του διοξειδίου του άνθρακα θα εξελιχθεί σε μεγάλη βιομηχανία, όπως έγινε και με το φυσικό αέριο. Δεν είναι τυχαίο άλλωστε που ολοένα και περισσότερα εργοστάσια παραγωγής ενέργειας από την Κίνα μέχρι την Αμερική χτίζονται με την προσθήκη εγκαταστάσεων για την απόσπαση και αποθήκευση διοξειδίου του άνθρακα.