https://ekolist.cz/cz/zpravodajstvi/zpravy/kam-s-uhlikem-muzeme-z-nej-vyrabet-cedicove-kostky
zprávy o přírodě, životním prostředí a ekologii
Přihlášení

Kam s uhlíkem? Možná by z něj šly vyrábět čedičové kostky

31.3.2020 01:00 | PRAHA (Ekolist.cz)
Geotermální elektrárna Hellisheiði (na snímku).
Geotermální elektrárna Hellisheiði (na snímku).
Licence | Všechna práva vyhrazena. Další šíření je možné jen se souhlasem autora
Foto | Árni Sæberg / eos.org
Experimenty s fixováním atmosférického uhlíku v tuhých depozicích dnes patří mezi populární směry bádání a islandský přístup s rychlenou mineralizací oxidu uhličitého se mezi nimi jeví jako velmi slibná cesta. Poslední takový pokus z geotermální elektrárny Hellisheiði ukazuje, jak se dá uhlík zapracovat do čediče. Píše o tom EOS.org.
 

Nastálo zachytit uhlík a zapracovat jej do stavební struktury vyvřelé horniny, to je proces, ke kterému v přírodě běžně dochází. Celý tento proces postupné mineralizace ale trvá tisíce let a dochází k němu jen za dost specifických podmínek. Islandská výzkumnice Sandra Snæbjörnsdóttir ze společnosti CarbFix se rozhodla takový proces uměle napodobit a zrychlit, s pomocí injektáže ve vodě rozpuštěného CO2 do geologicky příhodného vzorku podloží. Výsledkem byla čedičová hornina, ve které nastálo „uvázlo“ kolem 90 % vtlačeného oxidu uhličitého. Celý proces přitom trval necelé dva roky a dá se předpokládat, že v hornině uhlík zůstane navždy.

Známý cyklus, jen o poznání rychlejší

„V rámci velkého uhlíkového cyklu prakticky všechen uhlík na Zemi pochází a nakonec zase končí v kamení,“ říká s jistou nadsázkou Snæbjörnsdóttir. „Mineralizací se oxidu uhličitého můžeme skutečně zbavit. Můžeme ho napevno zafixovat, aniž bychom se o něj následující dekády museli starat. Je to klíč k permanentnímu ukládání uhlíku.“ Tedy něco, co bychom vážně ocenili. Stávající metody z repertoáru CCS (cabon capture & storage, tedy vychytávání a vázání uhlíku) prozatím počítají hlavně s ukládáním CO2 v podzemích rezervoárech, kde se v geologických časových horizontech stane horninou.

Háček je v tom, že tyto CCS metody nepojmou takové množství atmosférického uhlíku, jaké bychom teď nejspíš potřebovali. A jejich mineralizační proces je ve své původnosti natolik pomalý, že by trvalo tisíce let, než bychom takový schovaný oxid uhličitý mohli pustit ze zřetele. Stačil by například otřes země a prasklina v jeho rezervoáru a máme ho zase zpátky. Islandský přístup k mineralizaci je jiný v tom, že ve své podstatě slibuje „rychle a navždy“. A také bezpečněji, efektivněji. Když už nic jiného, z čedičů (bohatých třeba na hořčík a vápník), můžeme touto cestou syntetizovat vápenec, dolomit nebo magnezit. Horniny s průmyslovým využitím.

Ne všude by to mohlo fungovat

Aby toho štěstí ale nebylo najednou příliš: metoda rychlené mineralizace injektáží, kterou popisuje CarbFix a Snæbjörnsdóttir, funguje zjevně dobře na Islandu. Ale navzdory širokému zastoupení čedičových hornin po celém světě se ne vždy nachází v tak příhodných podmínkách a v blízkosti zdroje obnovitelné energie, jako u z geotermální elektrárny Hellisheiði. Podobně by to mohlo fungovat například v Ománu, nebo v povodí americké řeky Columbia.

Jako u všech zajímavých nápadů je tu zapotřebí domyslet a dořešit spoustu detailů. Třeba připojení technologií DAC (direct capture carbon, přímé vychytávání uhlíku), velkých praček vzduchu, které by přímo z atmosféry filtrovaly oxid uhličitý a islandská metoda jej pak posílala pod zem, kde by se z něj stávala hornina. Pak by to bylo opravdu zajímavé. Je také třeba otestovat, jestli by injektáže mohly fungovat s mořskou vodou. A je nezbytné zvážit rizika: v místech, kde není vysoká dostupnost vody, hrozí možnost vyvolaného zemětřesení a tam, kde je produkce CO2 minimální by to nejspíš dobré nebylo.

Podle Snæbjörnsdóttir se tak ale na mapu světa, který bojuje s klimatickými změnami, mohou dostat nejen geologicky příhodná místa, o kterých jsme dosud v souvislosti s CO2 nepřemýšleli. „Tahle metoda by umožnila bezpečně skladovat, mineralizovat oxid uhličitý, v místech, jaká by nás dřív nenapadla.“


reklama

 
Další informace |
Líbil se vám článek? Přispějte si na napsání dalšího.
foto - Dohnal Radomír
Radomír Dohnal
Autor je spolupracovníkem Ekolistu.cz.
 twitter

Online diskuse

Redakce Ekolistu vítá čtenářské názory, komentáře a postřehy. Tím, že zde publikujete svůj příspěvek, se ale zároveň zavazujete dodržovat pravidla diskuse. V případě porušení si redakce vyhrazuje právo smazat diskusní příspěvěk
Všechny komentáře (22)
Do diskuze se můžete zapojit po přihlášení

Zapomněli jste heslo? Změňte si je.
Přihlásit se mohou jen ti, kteří se již zaregistrovali.

SH

Stanislav Hrouzek

31.3.2020 03:43
Čedičové kostky by z toho zcela určitě nebyly.

Překladatel zjevně nepochopil, že čedič je právě hornina, do které se má CO2 injektovat, čímž dojde k jeho rozpadu za vzniku nejrůznějších karbonátů...
Odpovědět
Radomír  Dohnal

Radomír Dohnal

31.3.2020 07:23 Reaguje na Stanislav Hrouzek
Uctivě zdravím, pane Hrouzek… překladatel jsem já. Nedá se říct, že by původní zdroj článku hýřil technickými podrobnostmi, ale mám za to, že jsem hrubý princip vcelku vystihl. Nechtěl byste to prosím, třeba formou technicky pokročilejšího vysvětlení, tady rozvést… právě třeba pro vážnější zájemce o tuto technologii?
Odpovědět
RP

Radim Polášek

31.3.2020 17:12 Reaguje na Radomír Dohnal
Žádný hrubý princip jste nevystihl. Z blábolu nejspíš žádný smysluplný článek ani žádným sebelepším překladem udělat nelze.
Odpovědět
J

Jiří Svoboda

1.4.2020 12:42 Reaguje na Radomír Dohnal
I já se z článku nedozvěděl to pro mne podstatné - co s čím reaguje a na co reaguje. Takhle to vypadá příliš mystericky.

Možná je čedič na Islandu pěkně porézní a díky tomu tvoří velkou reakční plochu. To asi také bude ojedinělost.

Pokud bych měl na základě tohoto článku do té technologie investovat, investoval bych 0 Kč.
Odpovědět

Jan Šimůnek

31.3.2020 08:12
Je docela zajímavé, jak zuřivě zelení bojují proti těžbě frakováním břidlic a tady podporují technologii, která bude mít patrně ještě razantnější účinky na horniny v podloží.
Odpovědět
PH

Pavel Hanzl

31.3.2020 10:00
To mi připadá dost nesmyslné, jako se škrábat na pravém uchu levou rukou. Navíc v CO2 je dvakrát tolik kyslíku, který v atmosféře potřebujeme.
Nesmyslnost je vidět na tom, že by se uhlík měl nejjednodušeji likvidoval tak, že by se vydestiloval z rostlin (odbourání kyslíku udělá fotosyntéza) a v tekutém stavu by se vtlačil do vytěžených ložisk ropy. Jenže vedle se ropa těží a spaluje. To je prostě blbost od začátku.
Smyslupná cesta je ropu netěžit vůbec a až bude zavřený poslední vrt, pak ji tlačit zpátky, dřív ne.
Odpovědět
ig

31.3.2020 11:22 Reaguje na Pavel Hanzl
Je to jen marketing, sebeprezentace. Nikdy to nebude ve významném měřítku realizováno. Pusťte to klidně z hlavy :D
Odpovědět
PH

Pavel Hanzl

31.3.2020 12:03 Reaguje na
Já přece vím, je to blbost od začátku.
Odpovědět
Miroslav Vinkler

Miroslav Vinkler

31.3.2020 10:01
Fixování CO2 do podloží je nádhernou ukázkou kam až může ztráta rozumu spojeného s hysterií kolem emisí CO2 vést.
Politici tomu nerozumí, příležitost dostávají pochybní podnikatelé, hlavně že to někdo zaplatí z našich daní.
Nebylo by lepší zamyslet se nad otázkou zda není vhodnější omezit emise CO2 nebo nalézt přirozenou cestu fixace CO2 (lesy) než vyhazovat peníze na takové obskurní projekty ?
Odpovědět
PH

Pavel Hanzl

31.3.2020 11:05 Reaguje na Miroslav Vinkler
Pane Vinklere, vždyť omezování produkce CO2 řešíte stále, o tom je přece ten evropský green deal a hlavně vy to nejvíc kritizujete!!!
Všechno je podle vás špatně, omezování co2 nejvíc a teorie oteplování na základě spalování fosilního uhlíku jsou nesmyslné a je to přece změnou sluneční aktivity.
Tak co vlastně chcete říci?
Odpovědět
ig

31.3.2020 11:25 Reaguje na Pavel Hanzl
Já to úplně chápu. Omezit produkci CO2 a (a to hlavně) spotřebu fosilních paliv je žádoucí z mnoha důvodů, ale nemělo by se to dělat obskurními až směšnými metodami. To je jako když chce někdo pomáhat při hašení hořícího baráku tím, že tam bude nosit vodu lžicí. Jednak bude překážet hasičům, jednak se neubrání kritice ve smyslu "kdyby si aspoň vzal kýbl" :D
Odpovědět
PH

Pavel Hanzl

31.3.2020 12:02 Reaguje na
Dobře, v EU je tisíc názorů a výsledek je kompromis kompromisů. Jak by se to mělo teda udělat pořádně?
Odpovědět
ig

31.3.2020 12:55 Reaguje na Pavel Hanzl
To je právě to co mě rozčiluje - nutnost uzavírat kompromisy s lidmi, kteří jsou ještě o několik řádů hůře informovaní než já :D :D :D Pořádně to tudíž nepůjde udělat nikdy. Jediné co lze je zanechat světodějných myšlenek a dělat to, čeho jsem reálně schopen :-)
Odpovědět
Miroslav Vinkler

Miroslav Vinkler

31.3.2020 12:25 Reaguje na Pavel Hanzl
Pane Hanzle, musíte nejspíš přemýšlet a až potom mluvit.
Island měl svého času i lesy . (to je překvapení,co?)
Fixování CO2 přírodní cestou se to jmenuje.
Druhá věc je, že emise z geotermální elektrárny jsou někdy srovnatelné s uhelnou elektrárnou. Důvodem je specifické složení geologické struktury, která je bohatá na vápenec. Ten při kontaktu s párou o vysoké teplotě (cca 280 °C) uvolňuje značné množství CO2. Zatímco látky v kapalném skupenství se vrací zpět pod zem, pára s obsahem CO2 uniká do ovzduší.
Zde jsem měl na mysli technická opatření,která by mohla snížit koncentrace CO2 při provozu.
Odpovědět
PH

Pavel Hanzl

31.3.2020 13:04 Reaguje na Miroslav Vinkler
Geotermální voda se většinou stejně dostane na povrch a do ovzduší s elektrárnou nebo bez ní. Ale v součtu je to přece absolutní nula.
Co teda chcete říci? Omezovat CO2 (což pořád kritizujete) nebo ne?
Odpovědět
ig

31.3.2020 13:10 Reaguje na Miroslav Vinkler
Mimochodem, a o čem se nemluví, projekt znovuzalesnění Islandu běží a z tohoto hlediska je určitě účinnější než ta prapodivná technologie petrifikace CO2 :-) Před dvaceti lety měli na Islandu jeden strom v Reykjavíku a druhý v Akureyri, teď už tam běžně vidíte místa kde je tolik stromů pohromadě, že se to již dá nazvat lesem.
Odpovědět
RP

Radim Polášek

31.3.2020 18:50 Reaguje na Miroslav Vinkler
Samotné žhavé magma uzavřené v hloubi země obsahuje velké množství plynů převážně vodní páru a oxid uhličitý. V takové sopečné oblasti jako je Island je těmito plyny hornina nasycena všude a tak všude, kde je nějaký "netěsný" povrch, uniká směs vody a CO2.
Jak se zemská kůra zanořuje pod kontinenty a taví vysokou teplotou, uvolňuje se voda nasáklá i chemicky vázaná v horninách , třeba jílu a rozkládají se v té kůže obsažené uhličitany a uvolňuje se tak CO2. Tyto plyny zůstávají v hloubi zemské kůry pod velmi vysokým tlakem nasáklé do žhavého magmatu. Jakmile se magma v místě zeslabení zemské kůry - sopečného krbu nebo ve zlomu dostane blízko k povrchu a tlak se sníží, voda a oxid uhličitý se z magmatu vydělí. Budto utečou kráterem sopky v první fázi soptění nebo pokud magma zůstane pod povrchem, ta voda a oxid uhličitý přejde do horniny nad magmatem, nasytí ji a puklinami a prasklinami v ní uniká na povrch.
Odpovědět
PH

Pavel Hanzl

31.3.2020 19:42 Reaguje na Radim Polášek
Je zvláštní, že zrovana série explozí největších světových sopek způsobila středověkou malou dobu ledovou a CO2 bylo v atmosféře daleko méně, než dnes.
Odpovědět
RP

Radim Polášek

3.4.2020 06:32 Reaguje na Pavel Hanzl
Nejsem si jistý, jestli to byly zrovna výbuchy sopek. Musely by následovat krátce po sobě, slabší výbuchy každý rok nebo co dva roky, silné co 2 - 4 roky.
Tak dlouho totiž trvá, než z atmosféry sopečný popel a oxidy síry vypadnou. To je i v té době, kdy byla ještě spousta neprozkoumaných končin, kde sopky mohly vybuchovat, nepravděpodobné.
Šlo by to poznat i podle kronik, protože by počasí v obálce do cca 5 let silně kolísalo, některé roky, kdy by žádná sopka nevybuchla, by bylo teplo jako třeba v klimatickém optimu, jinde, kdy by se výbuchy překrývaly, naopak pár let po sobě velmi tvrdé zimy a extrémně studená léta bez úrody. Jaká byla například po výbuchu sopky Laki na Islandu nebo Krakatoa v zadní Asii. A nyní, cca 150 let po malé době ledové by ty pravidelné výbuchy sopek musely prakticky úplně ustat.
Jenže není důvod, proč by v malé době ledové vybuchovaly sopky tak intenzívně a mimo tuto dobu najednou nic, pořádný výbuch jen za pár desítek let.
Odpovědět
PH

Pavel Hanzl

4.4.2020 07:53 Reaguje na Radim Polášek
Znáte jiné vysvětlení? Já četl jen tohle, samozřejmě síra i prach se v atmosféře drží staletí a proč zrovna v této době - v období řádově 200 - 300 let byla aktivita sopek větší, než obvykle, skutečně nevím.
Odpovědět
RP

Radim Polášek

31.3.2020 18:02
Další zbožné přání zelených aktivistů podpořené tučnými dotacemi pro šmejdy tvářící se, že v tom něco zkoumají.
Stačí se podívat do zběžně dostupných zdrojů, třeba Wikipedie.
Čedič je ve skutečnosti už chemicky hotový produkt, konkrétně poskládaný největší části z různých křemičitanů a hlinitanů. V těch křemičitanech jsou vázány ony prvky, které mají vázat oxid uhličitý, je to zejména vápník a hořčík, kterého je v čediči dohromady asi 20 - 25 hmotnostních procent a potom železo. Aby to fungovalo, nejdřív se musí ty křemičitany chemicky rozložit za přítomnosti vody neboli hydrolyzovat. A aby to proběhlo, musí se ten pevný kámen pomlít či podrtit na velmi drobné částečky, aby ta hydrolýza proběhla dostatečně rychle. Za takových podmínek se tyto složité křemičitany vznikající milióny let ve žhavé lávě rozpadnou buď na jednodušší křemičitany, kdy uvolní část toho vápníku a hořčíku nebo úplně na oxid křemičitý a hlinitý a oxidy těchto kovů. Teprve potom a za přítomnosti vody mohou oxidy vápníku, hořčíku a železa reagovat s oxidem uhličitým a vytvářet ony žádané uhličitany.
Vzniklý produkt nebude možné téměř žádným způsobem používat.
To, že vznikne nějaký vápenec, dolomit nebo magnezit nebo siderit, které bude možno průmyslově využívat, je už úplný blábol. Jednak průmyslové využití těchto uhličitanových nerostů spočívá v 99 % v tom, že se uhličitany rozloží a vzniklý oxid uhličitý se uvolní. Jednak tam ty nerosty vzniknou do obsahu 10 - 20 %, 50 - 60 % substrátu bude hlušina v podobě jednoduchých křemičitanů a hlinitanů a oxidu křemičitého a hlinitého. Vápenec, dolomit, magnezit nebo siderit opravdu z těch hornin vzniká a vznikal, ale pouze tehdy, pokud nějaké přírodní procesy za statisíce a milióny let na nějakém místě ten uhličitan zkoncentrovaly do koncentrace tak 90 - 99 % v hornině. Tak vznikaly třeba vápencové, dolomitové atd skály a pohoří nebo sideritová ložiska. Ovšem při dostatečně jemném podrcení horniny by vzniklé uhličitany šly zkoncentrovat průmyslovými metodami, flotací a podobně. Ale je tady otázka, proč by se to mělo dělat, spotřeba energie na rozemletí, manipulaci s materiálem a další operace by nejspíš byla tak velká, že pro její získání by bylo třeba emitovat několikrát víc oxidu uhličitého než kolik by se do toho čediče mohlo zachytit. a to nejspíš i při využívání OZE energie.
Dokonce i kdyby se ta drť po zachycení oxidu uhličitého vytáhla na povrch a použila třeba na zůrodňování polí - vyvřelé horniny obsahují vysoké množství biogenních živin, bylo by to kontraproduktivní, protože v půdním komplexu by působením huminových kyselin docházelo k rozpadu uhličitanů a k uvolňování oxidu uhličitého zpět do ovzduší.
Odpovědět
RP

Radim Polášek

31.3.2020 18:35 Reaguje na Radim Polášek
Na Islandu ty injektáže CO2 do podloží mohou zdánlivě fungovat z tohoto důvodu, protože tam je v dostupné hloubce vyšší teplota, 200 - 300 stupňů nebo i víc a z úniku plynů z blízkých ložisek lávy je tam současně v horninách dostatek vody a vodní páry. Za těchto podmínek se dostatečné množství křemičitanů v čediči rozloží na rozhraní přirozených puklin a prasklin v hornině a uvolní určité množství oněch oxidů vápníku a hořčíku, které jsou za vzniku uhličitanů a hydrogenuhličitanů schopné vázat oxid uhličitý. Takže určité množství z injektáže oxidu uhličitého se tam zachytí.
Problém je ale v tom, že při takhle vysokých teplotách je ta reakce zvratná, uhličitany vápníku, hořčíku a železa se při těchto teplotách taky rozkládají a uvolňují vázaný oxid uhličitý. Uvnitř takové injektáže pak nastane chemická rovnováha, na jedné straně chemické rovnice oxidy(hydroxidy) oněch kovů a volný oxid uhličitý, na druhé straně uhličitany. A poměr jedné a druhé strany charakterizovaný příslušnou reakční konstantou. Ty injektáže pak musí trvale zůstávat úplně stoprocentně utěsněné, což je v rozpukané hornině problém. Pokud bude nezreagovaný injektovaný oxid uhličitý postupně unikat a tlak tam bude klesat, dojde k chemické nerovnováze a koncentrace výchozích látek a produktů se posune směrem k výchozím látkám. Neboli určité množství uhličitanů se rozloží na oxid uhličitý a oxidy ( hydroxidy) kovů, a část uniklého oxidu uhličitého tak bude nahražena opětovně uvolněným oxidem uhličitým. Takhle to bude postupovat, dokud tam nějaký volný oxid uhličitý, buď v plynné fázi nebo rozpuštěný ve vodě, zůstane. Nakonec tam zůstane jen malá zbytková koncentrace uvolněného oxidu uhličitého a malý zbytek CO2 váaného v uhličitanech, většina toho bude rozložena zpět na oxidy a hydroxidy.
Odpovědět
Ekolist.cz je vydáván občanským sdružením BEZK. ISSN 1802-9019. Za webhosting a publikační systém TOOLKIT děkujeme Econnectu. Navštivte Ecomonitor.
Copyright © BEZK. Copyright © ČTK, TASR. Všechna práva vyhrazena. Publikování nebo šíření obsahu je bez předchozího souhlasu držitele autorských práv zakázáno.
TOPlist TOPlist