Los científicos ambientales que prueban la reducción del dióxido de carbono están utilizando flujos de basalto subterráneos para contener y convertir el gas en un mineral inerte. Una nueva serie de experimentos llevados a cabo en la Universidad de Washington dan una nueva, mirada precisa al proceso. Crédito:Joe Angeles / Universidad de Washington
Cuando se queman combustibles fósiles, Se emite dióxido de carbono (CO2). A medida que el gas sube y queda atrapado en la atmósfera, retiene el calor como parte de un proceso llamado efecto invernadero. El aumento de temperatura asociado con el efecto invernadero puede provocar el derretimiento de los casquetes polares, aumento del nivel del mar y pérdida del hábitat natural de especies vegetales y animales.
Los científicos ambientales que intentan mitigar los efectos del CO2 han experimentado inyectándolo a gran profundidad, donde queda atrapado. Estos ensayos se han realizado principalmente en acuíferos de arenisca, sin embargo, el CO2 inyectado permanece presente principalmente como una burbuja que puede regresar a la superficie si hay una fractura en la formación de recubrimiento. Un enfoque diferente que utiliza flujos de basalto como sitios de inyección, principalmente en el sitio CarbFix en Islandia y en el estado de Washington, ha producido resultados espectaculares. Los metales del basalto tienen la capacidad de transformar el CO2 en un mineral inerte sólido en cuestión de meses. Si bien el nuevo método es prometedor, las inyecciones subterráneas pueden ser imprecisas, difícil de rastrear y medir.
Ahora, Una nueva investigación realizada por científicos de la Universidad de Washington en St. Louis arroja luz sobre lo que sucede bajo tierra cuando se inyecta CO2 en el basalto. ilustrando con precisión cuán efectiva podría ser la roca volcánica como agente de reducción de las emisiones de CO2. La investigación, dirigido por Daniel Giammar, el Profesor Walter E. Browne de Ingeniería Ambiental en la Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas, se llevó a cabo en colaboración con investigadores del Pacific Northwest National Laboratory y Philip Skemer, profesor asociado de ciencias terrestres y planetarias en Artes y Ciencias en la Universidad de Washington.
"En un sitio de campo, se inyecta el dióxido de carbono, y es un sistema muy abierto, "Dijo Giammar." No se puede obtener una buena restricción en términos de una estimación de capacidad. Sabes que hiciste algo de carbonato a partir del CO2, pero realmente no sabes cuánto. En el laboratorio, tenemos límites bien definidos ".
Las rocas de basalto como estas pueden atrapar gas CO2 y convertirlo en un mineral inerte. Una nueva investigación de científicos de la Universidad de Washington en St. Louis muestra la velocidad a la que tiene lugar el proceso. Crédito:Joe Angeles / Universidad de Washington
Para obtener una mayor claridad, una mirada cuantificable a las tasas de captura de carbono en el basalto, Giammar recolectó muestras de la roca del estado de Washington, donde los investigadores previamente inyectaron mil toneladas de gas CO2 a gran profundidad bajo tierra en un flujo de basalto. Colocó las rocas en pequeños reactores que se asemejan a ollas de cocción lenta para simular las condiciones subterráneas, y luego inyecta CO2 para probar las variables involucradas en el proceso de carbonización.
"Reaccionamos en condiciones de presión y temperatura similares a las que tenían en el campo, excepto que hacemos todo lo nuestro en un pequeño recipiente sellado, ", Dijo Giammar." Así que sabemos cuánto dióxido de carbono entró y sabemos exactamente a dónde fue todo. Podemos mirar toda la roca después y ver cuánto carbonato se formó en esa roca. "
El laboratorio mantuvo el basalto en los presurizadores y siguió, utilizando imágenes tridimensionales para analizar sus espacios porosos a las seis semanas, 20 semanas y 40 semanas. Pudieron observar momento a momento cómo el CO2 se precipitaba en mineral, los vacíos exactos dentro del basalto que llenó, y los puntos precisos en la roca donde comenzó el proceso de carbonización.
Una vez recopilados y analizados todos los datos, Giammar y su equipo predijeron que 47 kilogramos de CO2 se pueden convertir en mineral dentro de un metro cúbico de basalto. Esta estimación ahora se puede utilizar como línea de base para escalar, cuantificar la cantidad de CO2 que se puede convertir efectivamente en áreas enteras de flujo de basalto.
"La gente ha realizado estudios de los flujos de basalto disponibles, ", Dijo Giammar." Estos datos nos ayudarán a determinar cuáles podrían ser realmente receptivos a que se les inyecte CO2. y luego también ayudarnos a determinar la capacidad. Es grande. Son años y años de emisiones de CO2 de EE. UU. "
