Всё в порядке, можно закапывать: геологическое хранение СО2 под землёй признали безопасным

Многие учёные винят выбросы углекислого газа и прочих парниковых газов в том, что они кардинальным образом могут изменить в будущем климат Земли. Правда, некоторые исследователи с ними не соглашаются. Однако химики не прекращают поиски всё новых и новых методов захвата и хранения СО₂, хотя бы на всякий случай.

Учёные уже давно предлагали закачивать СО₂ глубоко под землю. В Исландии, кстати, даже доказали эффективность этого способа. Но есть и критики этого метода, опасающиеся того, что выбросы смогут просачиваться обратно в воздух или даже взрываться. Кроме того, спорят исследователи и о долговечности такого способа хранения.

Новое исследование, проведённое учёными из Кембриджского университета, показало, что природное скопление углекислого газа (CO₂), которое находилось в ловушке под землёй на протяжении примерно 100 тысяч лет, не оказало значительного воздействия на горные породы над ним. Это означает, делают вывод британцы, что хранение СО₂ в ёмкостях, спрятанных глубоко под землёй, гораздо безопаснее и долговечнее, чем считалось прежде.

Такие данные, опубликованные в научном издании Nature Communications, свидетельствуют также о рентабельности такого процесса, который называется "захват и хранение углекислого газа" (CCS).

Методика призвана уменьшить выбросы углекислого газа угольных и газовых электростанций, говорят учёные. Технология CCS – это захват углекислого газа, вырабатываемого электростанциями, его дальнейшее сжатие, а затем перекачивание в глубокие слои под землёй.

СО₂ должен оставаться в подземной "ловушке" на протяжении порядка 10 тысяч лет, чтобы избежать воздействия на климат. Но одна из проблем заключается в том, что разбавленная кислота, образующаяся при взаимодействии спрятанного углекислого газа и воды, которая может оказаться в ловушке, может разъедать горную породу над ней. В результате СО₂ может просочиться наверх.

Кембриджские учёные показали, что создателям ловушек необходимо будет обращать внимание на перекрывающие породы (cap rocks), которые позволят сохранить CO₂. Такой барьер может сопротивляться водной "коррозии" как минимум 100 тысяч лет.

"Ранее исследования, использовавшие компьютерное моделирование и лабораторные эксперименты, предположили, что эта перекрывающая порода может постепенно разъедаться под воздействием процесса растворения CO₂. Это поставило под сомнение надёжность такого метода хранения", — говорит профессор Кембриджского университета Майк Бикл (Mike Bickle).

Также такие исследования были проведены в лаборатории, напоминает профессор, но в короткие сроки. "Лучше предсказать, каким будет процесс хранения CO₂ под землёй (и какой будет его эффективность), позволяет изучение природных скоплений CO₂, в которых он сохраняется в течение времени, необходимого для эффективного хранения", — говорит Бикл.

По этой причине учёные и изучили природный резервуар, где углекислый газ в большом количестве был заперт в осадочных породах сотни тысяч лет. Он находится в штате Юта (США). Учёные пробурили скважину, чтобы получить образцы пород и содержащихся в их порах жидкостей.

Затем команда рассмотрела коррозию минералов под воздействием кислой карбонатной воды и изучила, как это повлияло на способность покрывающей породы защищать на протяжении долгого времени CO₂ от выхода обратно.

Исследователи обнаружили, что СО₂ очень слабо влияет на коррозию минералов покрывающей породы. Так, поражённый коррозией слой имел толщину лишь семь сантиметров. Это значительно меньше, чем прогнозировали предыдущие исследования – учёные тогда предполагали, что разрушенный слой будет достигать нескольких метров.

Исследователи также использовали новые данные для компьютерного моделирования. Оно показало, что на образование такого слоя (в семь сантиметров) ушло порядка 100 тысяч лет. Именно этот предел и является безопасным для хранения.

Таким образом, считает Бикл, хранение СО₂ под землёй — вполне оправданный и надёжный способ. Исследование показывает, что естественная устойчивость минералов к воздействию кислой воды делает хранение углекислого газа под землёй гораздо более предсказуемым и безопасным.