Ускорение естественного природного процесса поглощения CO₂

Использование морской воды и кальция для удаления диоксида углерода (CO₂) из дымовых газов электростанции на природном газе с последующим сбросом полученного бикарбоната кальция в море может быть полезным для морской жизни. Грег Рау, старший научный сотрудник Института морских наук Калифорнийского университета в Санта-Крузе и участник Программы управления углеродом Ливерморской национальной лаборатории им. Лоуренса, провел серию лабораторных экспериментов, чтобы выяснить, будет ли скруббер на основе морской воды и карбонатного минерала (известняка) эффективно удалять CO₂, и можно ли хранить полученное вещество — растворенный бикарбонат кальция — в океане с потенциальной пользой для морской биоты.

Помимо влияния на глобальное потепление, при выбросе CO₂ в атмосферу значительная его часть пассивно поглощается океаном в форме, которая повышает его кислотность. Было доказано, что это закисление вредит морской жизни, особенно кораллам и моллюскам. В экспериментах Рау обнаружил, что скруббер удалял до 97% CO₂ из моделируемого потока дымовых газов, причем большая часть углерода в итоге превращалась в растворенный бикарбонат кальция.

В промышленном масштабе процесс будет заключаться в гидратации CO₂ из дымовых газов электростанции водой для получения раствора угольной кислоты. Этот раствор затем будет реагировать с известняком, нейтрализуя CO₂ путем превращения его в бикарбонат кальция, который затем будет сбрасываться в океан. Хотя этот процесс происходит в природе (карбонатное выветривание), он гораздо менее эффективен и протекает слишком медленно, чтобы быть действенным.

«Эксперимент фактически имитирует и ускоряет собственный природный процесс, — сказал Рау. — При наличии достаточного времени выветривание карбонатных минералов (известняка) естественным образом поглотит большую часть антропогенного CO₂. Почему бы не ускорить это там, где это рентабельно?». Если диоксид углерода будет реагировать с измельченным известняком и морской водой, а полученный раствор сбрасываться в океан, это не только свяжет углерод из атмосферы, но и повысит щелочность океана, что поможет буферизировать и компенсировать эффекты текущего закисления морской воды, вновь ускоряя естественный процесс поглощения CO₂ и буферизации за счет карбонатного выветривания.

Ранее исследования показали, что закисление океана может приводить к разрушению экзоскелетов, замедлять рост и размножение, снижать активность и даже убивать морские организмы, включая коралловые рифы. «Этот подход не только смягчает выбросы CO₂, но и потенциально лечит последствия закисления океана, — отметил Рау. — Для подтверждения этих двойных преимуществ необходимы дальнейшие исследования в более крупных масштабах и в более реалистичных условиях».

Рау заявил, что процесс будет наиболее применим для снижения выбросов CO₂ на прибрежных электростанциях, работающих на природном газе. Такие станции часто уже используют огромные объемы морской воды для охлаждения, которую можно было бы дешево повторно использовать по крайней мере для части процесса улавливания CO₂. «Этот метод позволяет электростанции продолжать сжигать ископаемое топливо, но устранять хотя бы часть выбрасываемого диоксида углерода, и в некоторых местах это должно быть дешевле и экологичнее, чем другие методы секвестрации CO₂», — заключил он.