ذخیره‌سازی کربن در زیر زمین با فناوری ایمن

دانشمندان یک راه حل تازه برای یک چالش پیدا کرده‌اند که زمانی که دی‌اکسید کربن به زیر زمین تزریق می‌شود، اطمینان حاصل شود همان جا باقی خواهد ماند.

کد خبر: ۴۸۸۸۶۶

تاریخ: ۱۷ مرداد ۱۴۰۱ - ۱۴:۳۲

به گزارش گروه علم و آموزش ایران اکونومیست از پایگاه خبری فیزیک (phys.org)، برای چند دهه گذشته، مدل‌های آب و هوایی پیش‌بینی کرده‌اند که با سطح فعلی گازهای گرم کننده موجود در جو سیاره زمین، موج‌های گرمای شدید از نوعی که میلیون‌ها نفر تابستان امسال تجربه کردند، بسیار متداول‌تر خواهد شد.

در حالی که میزان انتشار گازهای آلاینده و دمای زمین همچنان بالا می‌رود،‌ بطور فزاینده‌ای این اجماع علمی وجود دارد که به منظور جلوگیری از گرم شدن بیشتر زمین فراتر از ۱.۵ درجه سانتی‌گراد بالاتر از سطوح پیش از صنعتی شدن، لازم است کشورهای جهان بطور فعال برای از میان برداشتن و مدیریت دی‌اکسید کربن اقدام کنند.

یکی از روش‌های مطالعه شده برای نگهداری کربن زدوده شده در خارج از جو زمین در بر دارنده تزریق دی اکسید کربن به درون فرماسیون‌های سنگی در اعماق زیر زمین است. با این حال همچنان برخی جنبه‌های کار باید مشخص شود.

«ایلنیا باتیاتو» از محققان ارشد دست‌اندرکار مطالعه تحقیقی جدید از دانشگاه استنفورد می‌گوید: تزریق دی اکسید کربن در فرماسیون‌های ذخیره‌سازی می‌تواند به واکنش‌های ژئوشیمیایی پیچیده‌ای منجر شود که برخی از آنها ممکن است موجب تغییرات ساختاری بزرگی در سنگ‌ها شود که پیش‌بینی آنها دشوار است.

دانشمندان زمین شناس از سال‌ها پیش با شبیه‌سازی جریان سیالات، واکنش‌ها و مکانیسم‌های سنگ‌ها تلاش کرده‌اند تا پیش‌بینی کنند تزریق دی‌اکسید کربن یا سایر سیالات چگونه بر فرماسیون سنگ‌ها تاثیر خواهد گذاشت.

اما مدل‌های موجود قادر به پیش‌بینی قابل اعتمادی درباره واکنش‌های ژئوشیمیایی نیستند، این درحالی است که شناخت این واکنش‌ها ضروری است؛ چرا که نقش مهمی در موثر بودن حبس گاز در زیر زمین دارد.

راه حل جدید برای این مشکل که در شماره اخیر نشریه آکادمی ملی علوم آمریکا معرفی شده است، از یک وسیله «میکروفلوئیدیک» (microfluidics) یا به قول دانشمندان «آزمایشگاه روی تراشه»، بهره می‌برد. در این مورد خاص، دانشمندان به آن «سنگ روی تراشه» می‌گویند؛ زیرا این فناوری شامل وارد کردن یک تراشه کوچک پلمه سنگ (shale rock) در درون یک سلول میکروفلوئیدیک است.

دانشمندان با استفاده از این ابزار و نیز دوربین‌ها و میکروسکوپ‌های سرعت‌بالا، مرحله به مرحله واکنش‌های شیمیایی و حل شدن نمونه‌های سنگی و بازآرایی آنها را مشاهده کردند.

پروژه‌های فعلی برای زدودن «دی اکسید کربن» بطور مستقیم از جو زمین تنها در مقیاس آزمایشی (پیلوت) انجام می‌شوند. پروژه جذب دی‌اکسید کربن در منشاء متداول‌تر هستند؛ بطوری که بیش از ۱۰۰ پروژه در سطح جهان در حال توسعه هستند و دولت آمریکا هم اکنون در تدارک صرف ۸.۲ میلیارد دلار از طریق طرح زیربنایی دوحزبی درباره جذب و ذخیره‌سازی کربن از تاسیسات صنعتی است.

البته همه این طرح‌ها در بر دارنده تزریق و دفن کربن در زیر زمین نیستند، اما طرح‌های دربردارنده ذخیره‌سازی ژئولوژیک (زمین‌شناختی) با فناوری جدید دانشگاه استنفورد بسیار باثبات‌تر و ایمن‌تر اجرا خواهند شد.