Forskere vil binde CO2 i sten
Ifølge amerikanske forskere kan CO2-udslip bindes i sten. Metoden er effektiv, men økonomien står lige nu i vejen.

Peridotit findes overalt på Jorden. Her ses en bjergkæde i Alaska. (Foto: Mark Emery)

Peridotit findes overalt på Jorden. Her ses en bjergkæde i Alaska. (Foto: Mark Emery)

Sammen med energibesparelse og en øget satsning på vedvarende energi er opsamling og lagring af CO2 blandt de vigtigste tiltag for at bremse menneskeskabte klimaændringer.

Men hvor i alverden skal vi gøre af de 30 gigaton CO2 , vi udslipper hvert år?

Hvor kan vi på en sikker måde opbevare sådanne enorme mængder CO2 langt ud i fremtiden?

Forskere fra Columbia University i USA håber, at svarene er at finde i sten – nærmere betegnet bjergarten peridotit.

Peridotit indeholder store mængder af mineralerne olivin og pyroxen og findes hovedsageligt dybt under jordoverfladen.

Imidlertid kommer peridotit flere steder op til overfladen langs forkastninger ved grænserne mellem de tektoniske plader. Når olivinen i stenes eksponeres for luft, optager det CO2 fra atmosfæren.

Olivinen reagerer med carbondioxid og danner nye mineraler som calcit og magnesit. Denne proces kaldes karbonatisering.

Geokemiker Peter Kelemen fra Columbia Universitys Earth Institute har studeret denne naturlige proces i en årrække, blandt andet i bjergene i Samail i det nordlige Oman.

Han er ikke i tvivl om, at olivinrig peridotit har et enormt potentiale for optagelse og binding af CO2. Han mener, at peridotitten i Oman alene kan binde alle menneskeskabte CO2-udslip i tusind år frem i tiden.

Metoden har enormt potentiale

Det er således ikke kapaciteten, det kommer an på.

Man skulle derfor måske tro, at eksponeret peridotit kunne løse hele vores klimaproblem allerede i dag. Når det ikke er tilfældet, har det først og fremmest med tidsaspektet at gøre.

Selv om karbonatiseringen af peridotit er en relativt hurtig proces i et geologisk perspektiv, er den irriterende langsom i sammenligning med det meste, som vi mennesker foretager os.

Hvis vi skal kunne udnytte processen til binding af menneskeskabt CO2, bliver vi nødt til at sætte farten op.

Ifølge Kelemen findes der flere måder at fremskynde processen på. Man kan for eksempel øge temperaturen eller trykket eller bruge natron som en katalysator.

Ved at pumpe CO2 under højt tryk ind i opvarmet peridotit kan man ifølge Kelemen teoretisk øge CO2 -optaget med så meget som en million gange. Og så begynder det at gå hurtigere.

»Tre procent af menneskeskabte udslip kan lagres i en kubikkilometer peridotit per år,« siger Kelemen.

Flere fordele ved karbonatisering

Det kan imidlertid blive både dyrt og energikrævende at opvarme CO2 og sten. Men Kelemen og hans kolleger håber, at det kun er nødvendigt med ekstern opvarmning i startfasen.

Karbonatisering af peridotit udvikler varme. Hvis man først får reaktionen op i højeste gear ved at øge trykket og temperaturen, håber Kelemen, at den superhurtige karbonatisering kan udvikle nok varme til at holde temperaturen oppe uden eksterne varmekilder.

I så fald kan karbonatisering vise sig at blive en både energimæssigt og økonomisk effektiv måde at lagre CO2  på.

Den carbondioxid, vi udslipper, bliver ikke i atmosfæren. Verdenshavene optager også CO2 . Kelemen forestiller sig, at man i stedet for at fange og pumpe ren CO2  ind i peridotitlagene kan cirkulere CO2 -rigt søvand gennem peridotitten.

Tanken er, at peridotitten kan binde carbondioxiden i søvandet gennem karbonatisering og på den måde rense havvandet for CO2 .

Hvis det fungerer, kan man springe både fangsten og transporten af CO2 over og dermed spare både tid, penge og energi.

Bedre end at lagre under jorden

Man kan ellers også lagre CO2  under jorden.

Det kaldes geologisk lagring og er ikke et nyt fænomen. Helt siden 1970-erne har blandt andet oliebranchen pumpet CO2  ind i gas- og oliefelter, både for at øge udvindingsgraden og for at blive fri for den uønskede carbondioxid.

Ifølge Kelemen har karbonatisering imidlertid flere vigtige fordele i sammenligning med den ovennævnte fremgangsmåde.

Geologisk lagring af CO2  betyder netop det, det lyder som – lagring af store mængder CO2 . Hvis det gøres på den rigtige måde, mener det internationale klimapanel IPCC, at man kan være 99 procent sikker på, at carbondioxiden er sikkert gemt væk i mindst 1000 år.

Alligevel er der en vis mulighed for lækager. Så kan den lagrede CO2  igen slippe ud i atmosfæren, og hele projektet ville være forgæves.

Karbonatisering af sten indebærer derimod, at CO2 ikke bare lagres, men omdannes til stabile bjergarter og er ifølge Kelemen på den måde en mere permanent løsning.

Teknologien er ikke færdigudviklet

IPCC skriver i sin særlige rapport om fangst og lagring af carbondioxid, at teknologien for CO2 -lagring gennem mineraler fortsat er på udviklingsstadiet og derfor ikke klar til implementering.

Selv om Peter Kelemen er både entusiastisk og optimistisk, når det gælder potentialet i CO2 -lagring i peridotit, bliver han også nødt til at indrømme, at den type CO2 -lagring i stor skala nok ligger langt ude i fremtiden.

I teorien tyder alt på, at karbonatisering af peridotit kan blive en tryg og effektiv måde at lagre CO2  på, men Kelemen understreger, at det foreløbig ikke er afprøvet i praksis og tilføjer, at han gerne vil lave et pilotprojekt.

Bjørn Jamtveit er geolog på Physics of Geological Processes (PGP) ved Universitetet i Oslo.

Han er enig med Kelemen i, at CO2 -lagring gennem karbonatisering i princippet bør være både muligt og permanent. Han mener dog, at der er stor usikkerhed forbundet med, hvorvidt det er muligt i praksis.

»Spørgsmålet er, hvor hurtigt man kan få CO2 -holdige væsker til at reagere med sten. Det kender vi ikke svaret på endnu. Men jeg synes, at det er meget vigtigt at få testet dette i større skala,« siger han.

»Hvis metoden skulle vise sig at virke, vil man få mange nye steder, hvor man kan lagre CO2 . Man ville også slippe for at transportere CO2 helt hen til den nærmeste reservoirbjergart, som ofte kan være meget langt væk,« siger Bjørn Jamtveit.

De største forhindringer er økonomiske

Selv om der er mange praktiske og teknologiske udfordringer, er de største forhindringer, der skal overvindes, af økonomisk og ikke teknisk karakter.

»Problemet er, at ingen kan tjene penge på det,« siger han.

Med rigelige økonomiske ressourcer mener han, at CO2 -lagring ved karbonatisering af peridotit burde kunne realiseres i løbet af cirka ti år. Til gengæld kræver det meget af det internationale samfund, før denne type CO2 -lagring bliver økonomisk levedygtig.

»CO2 -kvoter kan gøre det muligt, men det kræver internationale aftaler på et hidtil uset niveau,« siger Peter Kelemen.

© forskning.no. Oversat af Magnus Brandt Tingstrøm

Videnskab.dk Podcast

Lyt til vores seneste podcast herunder eller via en podcast-app på din smartphone.

Ny video fra Tjek

Tjek er en YouTube-kanal om videnskab henvendt til unge.

Indholdet på kanalen bliver produceret af Videnskab.dk's videojournalister med samme journalistiske arbejdsgange, som bliver anvendt på Videnskab.dk.

Ugens videnskabsbillede

Se flere forskningsfotos på Instagram, og læs om, hvorfor denne 'sort hul'-illusion narrer din hjerne.

Hej! Vi vil gerne fortælle dig lidt om os selv

Nu hvor du er nået helt herned på vores hjemmeside, er det vist på tide, at vi introducerer os.

Vi hedder Videnskab.dk, kom til verden i 2008 og er siden vokset til at blive Danmarks største videnskabsmedie med over en halv million brugere om måneden.

Vores uafhængige redaktion leverer dagligt gratis forskningsnyheder og andet prisvindende indhold, der med solidt afsæt i videnskabens verden forsøger at give dig aha-oplevelser og væbne dig mod misinformation.

Vores journalister fortæller historier om både kultur, astronomi, sundhed, klima, filosofi og al anden god videnskab indimellem - i form af artikler, podcasts, YouTube-videoer og indhold på sociale medier.

Vi stiller meget høje krav til, hvordan vi finder og laver vores historier. Vi har lavet et manifest med gode råd til at finde troværdig information, og vi modtog i 2021 en fornem pris for vores guide til god, kritisk videnskabsjournalistik.

Vores redaktion gør en dyd ud af at få uafhængige forskere til at bedømme betydningen af nye studier, og alle interviewede forskere citat- og faktatjekker vores artikler før publicering.

Hvis du går rundt og undrer dig over stort eller småt, vil vi elske at høre fra dig og forsøge at give dig svar med forskernes hjælp. Send bare dit spørgsmål til vores brevkasse Spørg Videnskaben.

Vi håber, at du vil følge med i forskningens forunderlige opdagelser her på Videnskab.dk.

Få et af vores gratis nyhedsbreve sendt til din indbakke. Du kan også følge os på sociale medier: Facebook, Twitter, Instagram, YouTube eller LinkedIn.

Med venlig hilsen

Videnskab.dk