La estación de energía geotérmica Hellisheidi continúa bombeando CO2 al subsuelo islandés

El extraordinario experimento que convierte el dióxido de carbono en piedra (Español/Portuguese)

Estas máquinas bombean cientos de toneladas al subsuelo
Estas máquinas bombean cientos de toneladas al subsuelo

¿Es esta la forma más inteligente de frenar las emisiones de dióxido de carbono? Para los científicos en Islandia, lo es.

El experimento que se realiza en el país europeo consiste en bombear CO2 con agua a la piedra volcánica subterránea para crear piedra caliza.

La reacción con el basalto que se encuentra a cientos de metros de la superficie terrestre hace que el dióxido de carbono se convierta en un sólido estable, inmóvil y calcáreo.

Para los investigadores, que publicaron su estudio en la revista Science, lo más alentador es la velocidad en la que ocurre el proceso: cuestión de meses.

“De nuestras 220 toneladas de CO2 inyectado, el 95% quedó convertido en piedra caliza en menos de dos años”, explica el autor del estudio Juerg Matter, de la Universidad de Southampton, en Reino Unido.

“Fue una gran sorpresa para todos los científicos que estuvimos involucrados en el proyecto. Pensamos ¡guau! esto es verdaderamente rápido”.

La estación de energía geotérmica Hellisheidi continúa bombeando CO2 al subsuelo islandés
La estación de energía geotérmica Hellisheidi continúa bombeando CO2 al subsuelo islandés

Con el aumento de la concentración de dióxido de carbono en la atmósfera y el calentamiento global, los investigadores están cada vez más interesados en estudiar lo que se conoce como soluciones para la “captura y almacenamiento de carbono” (CCS, por sus siglas en inglés).

En el pasado se ha probado inyectar CO2 puro en arenisca o acuíferos salados profundos.

Los lugares que se han escogido para hacer estas pruebas incluyen pozos de petróleo o gas en desuso; sitios de rocas impermeables que mantiene dióxido de carbono en el subsuelo.

Pero siempre se ha temido que, con el tiempo, el dióxido de carbono encuentre una vía de escape y regrese a la atmósfera.

Se tomaron muestras para comprobar el progreso del experimento.

Mientras que el proyecto Carbfix de Islandia lo que hace es solidificar el carbono no deseado para que, una vez en el subsuelo, no se escape.

Trabajando con la planta de energía geotérmica Hellisheidi, en las afueras de Reykjavik, los expertos combinaron los desechos de CO2 con agua para crear un líquido un poco más ácido que luego fue enviado a cientos de metros bajo tierra, en el basalto volcánico de lo que está compuesta la mayor parte de la isla del Atlántico Norte.

El pH bajo del agua (3,2) sirvió para disolver los iones de calcio y magnesio en el basalto, que reaccionó con el dióxido de carbono para hacer carbonatos de calcio y magnesio.

Para verificar si el experimento estaba funcionando, se tomaron muestras del subsuelo donde se bombeó el CO2.

El resultado fue manchas blancas de carbonatos en los poros de la piedra que se tomó como muestra, lo que indica que el dióxido de carbono se había solidificado.

Los investigadores también etiquetaron el CO2 con carbono-14, una forma radioactiva del elemento.

De esta forma podían saber si el dióxido de carbono inyectado se estaba filtrando de vuelta a la superficie, y hasta ahora no se ha detectado algún escape.

“Esto significa que podemos bombear grandes cantidades de CO2 y almacenarlo de una forma muy segura en un corto período de tiempo”, comenta el coautor del estudio Martin Stute, del Observatorio Terrestre Lamont-Doherty de la Universidad de Columbia, en Estados Unidos.

“En el futuro podemos pensar en utilizar esto para plantas de energía donde hay una concentración alta de basalto, y hay muchos sitios así”.

Por su parte, el doctor Matter señaló que en todos los continentes se puede encontrar basalto “y ciertamente fuera de la costa porque toda la costra oceánica, debajo del suelo marino, es de roca basáltica”.

“En términos de disponibilidad de rocas basalto para que se ocupen de las emisiones globales de CO2, no hay problema”, agregó.

Sin embargo, el gran “pero” está en los costos.

Capturar el CO2 de las plantas de energía y de otros complejos industriales es costoso, lo que quiere decir que, sin incentivos, hoy en día sería una técnica poco rentable.

Y esto sin contar con los costos de la infraestructura necesaria para bombear gas al subsuelo.

Además, se necesita una gran cantidad de agua; de lo que se inyecta al subsuelo, sólo el 5% es CO2.

Para Christopher Rochelle, experto en CCS de la British Geological Survey, y quien no participa en el experimento, es importante pasar de los estudios de laboratorio a demostraciones reales, pues solo así se puede evaluar si la tecnología está lista para poner en práctica este tipo de soluciones.

“Necesitamos hacer más pruebas de campo, como la que se hizo en Islandia, para entender mejor los tipos de procesos que ocurren y qué tan rápido trabajan”.

“En esta oportunidad, (los expertos) inyectaron en rocas reactivas y los minerales se precipitaron relativamente rápido, lo que les impidió migrar a algún lado. Y esto es genial, pero -por ejemplo- las piedras bajo Islandia son distintas a las que están bajo el Mar del Norte”, aclara Rochelle.

“Así que este enfoque va a tener que variar dependiendo del sitio donde estés; tendremos que tener una variedad de técnicas”

Ahora, según Science, la estación de energía de Hellisheidi pasó de la etapa experimental a una más rutinaria, y está inyectando constantemente CO2 al subsuelo en grandes cantidades.

La compañía también está enterrando sulfuro de hidrógeno, otro producto de la planta.

Esto es un beneficio para los residentes locales que ocasionalmente han tenido que sufrir el olor a huevo podrido que viene de las instalaciones de la planta.  (BBC Mundo)

Portuguese

Cientistas desenvolvem método para conter gases do efeito estufa transformando CO2 em pedra

Cientistas acreditam ter encontrado uma maneira inteligente de reduzir as emissões de dióxido de carbono – apenas transformando-as em pedra.

Pesquisadores relataram um experimento na Islândia em que injetaram gás carbônico e água no interior de rochas vulcânicas.

Cientistas desenvolvem método para conter gases do efeito estufa transformando CO2 em pedra

Reações com os minerais nas camadas profundas de basalto converteram o dióxido de carbono em um sólido estável, com consistência de giz.

Outro resultado animador, como descreveu o grupo em artigo na revista , foi a velocidade do processo: questão de meses.

“De 220 toneladas de gás carbônico injetado, 95% foi convertido em pedra calcária em menos de dois anos”, afirma o coordenador da pesquisa, Juerg Matter, da Universidade de Southampton, no Reino Unido.

“Foi uma grande surpresa para todos os cientistas envolvidos no projeto, e pensamos: ‘Uau, isso é realmente rápido!”, lembrou Matter em entrevista ao programa de rádio Science In Action (Ciência em Ação).

Com o aumento da concentração de dióxido de carbono na atmosfera, e o consequente aquecimento do planeta, pesquisadores estão ansiosos para investigar as chamadas soluções de sequestro e conservação de carbono.

Experimentos anteriores injetaram gás carbônico puro em arenito, ou aquíferos profundos de água salgada.

As locações escolhidas – que incluíram poços desativados de petróleo e gás – se valiam de camadas impermeáveis de rochas resistentes para conter o dióxido de carbono. Mas o temor era que o gás sempre encontraria um jeito de voltar à atmosfera.

O chamado Projeto Carbfix na Islândia, por outro lado, busca solidificar o carbono indesejado.

Trabalhando com a usina geotérmica de Hellisheidi, no entorno de Reykjavik, a iniciativa combinou gás carbônico e água para produzir um líquido levemente ácido, injetado centenas de metros até as rochas basálticas que compõem grande parte dessa ilha do Norte do Atlântico.

A água de baixo pH (3.2) serviu para dissolver os íons de cálcio e magnésio nas camadas de basalto, que reagiram com o dióxido de carbono para gerar os carbonatos de cálcio e magnésio. Tubos inseridos no local dos testes coletaram pedras com os característicos carbonatos brancos ocupando os poros das rochas.

Os pesquisadores também “marcaram” o CO2 com carbono-14, uma forma radioativa do elemento. Desta maneira puderam verificar se parte do CO2 injetado estava voltando à superfície ou escoando por algum curso d’água. Nenhum vazamento foi detectado.

“Isso significa que podemos bombear grandes quantidades de CO2 e armazená-lo de maneira bem segura e em um curto período de tempo”, disse o coautor do estudo Martin Stute, do Observatório Terrestre de Lamont-Doherty, da Universidade de Columbia, nos EUA.

“No futuro, podemos imaginar o uso disso em usinas de energia em locais com muito basalto – e há muitos locais assim.”

Matter acrescentou: “Você pode encontrar basaltos em todo continente, e certamente em alto-mar, porque a crosta oceânica, abaixo do leito oceânico, é todo de rocha basáltica. Não há problemas em termos de disponibilidade de basalto para dar conta das emissões globais de CO2.”

Ainda há, no entanto, o problema do custo. Capturar CO2 em usinas e outros complexos industriais é caro – sem incentivos, o processo estaria condenado ao prejuízo. Outro ponto a ser considerado é a infraestrutura necessária para bombear gás até o local em questão.

No caso do Projeto Carbfix, há necessidade de um volume significativo de água. Apenas 5% da massa bombeada terra abaixo é CO2.

Christopher Rochelle é um especialista em sequestro e conservação de carbono no Serviço Geológico Britânico, e não se envolveu com o experimento na Islândia.

Para ele, o Projeto Carbfix destaca a importância de ir além dos modelos e estudos de laboratório. Apenas com demonstrações reais, afirma, é possível verificar se a tecnologia é aplicável.

Reações nas rochas vulcânicas produziram depósitos de carbonatos
Reações nas rochas vulcânicas produziram depósitos de carbonatos

“Precisamos de mais testes como esse da Islândia para entender melhor os tipos de processos que estão em curso e quão rápido eles atuam”, afirmou Rochelle.

“Aqui eles injetaram (CO2) em rochas reativas e os minerais se precipitaram de maneira relativamente rápida, e não puderam mais se mover a lugar algum. Isso é ótimo, mas as rochas abaixo da Islândia são diferentes daquelas abaixo do Mar do Norte, por exemplo. Então o enfoque dependerá de onde você estiver. Precisaremos de um portfólio de técnicas.”

A usina geotérmica de Hellisheidi agora já avançou para além do experimento descrito na revista Science, e está injetando CO2 rotineiramente no subsolo, e em grandes volumes.

A companhia também está enterrado sulfeto de hidrogênio – outro subproduto da usina. Isso ajuda moradores que tiveram que conviver com o eventual cheiro de ovo podre invadindo suas propriedades.  (BBC.COM)