Udtalelse:Værdiløst mineaffald kan suge CO2 ud af atmosfæren og vende emissioner

Paris-aftalen forpligter nationer til at begrænse den globale opvarmning til mindre end 2˚C inden udgangen af ​​århundredet. Imidlertid, det bliver mere og mere tydeligt, at at møde en så stor udfordring, samfund bliver nødt til at gøre mere end blot at reducere og begrænse kulstofemissioner. Det forekommer sandsynligt, at storskala fjernelse af drivhusgasser fra atmosfæren kan være påkrævet:såkaldte "negative emissioner".

En mulighed er at bruge affaldsmateriale fra minedrift til at fange CO₂ ind i nye mineraler, låse den ude af atmosfæren. Idéen er at udnytte og accelerere de samme geologiske processer, som har reguleret Jordens klima og overflademiljø gennem de 4,5 milliarder år, den har eksisteret.

Verden over, dybe og åbne minedrift har efterladt enorme bunker af værdiløs murbrokker - "overbelastningen" af sten eller jord, der engang lå over den nyttige kul- eller metalmalm. Tit, disse murbrokker opbevares på lossepladser ved siden af ​​små fragmenter af mineaffald – "tailings" eller "fines" tilovers efter forarbejdning af malmen. Det finkornede affald er særligt reaktivt, kemisk, da mere overflade er blotlagt.

Der bliver brugt meget energi på at udvinde og knuse alt dette affald. Imidlertid, at bryde sten i mindre stykker afslører mere friske overflader, som kan reagere med CO₂. I denne forstand, energi brugt til minedrift kunne selv høstes og bruges til at reducere atmosfærisk kulstof.

Dette er et af de fire temaer i et nyt forskningsprogram på 8,6 mio. £, der blev lanceret af Storbritanniens naturmiljøforskningsråd, som vil undersøge nye måder at vende emissioner og fjerne drivhusgasser fra atmosfæren.

Den proces, vi ønsker at fremskynde, er "carbonat-silikat-cyklussen", også kendt som den langsomme kulstofcyklus. Naturlige silikatsten som granit og basalt, almindelig på jordens overflade, spiller en nøglerolle i reguleringen af ​​kulstof i atmosfæren og havene ved at fjerne CO₂ fra atmosfæren og omdanne den til karbonatsten som kridt og kalksten.

Atmosfærisk CO₂ og vand kan reagere med silikatstenene for at opløse elementer, de indeholder som calcium og magnesium, i vandet, som også opsuger CO₂ som bikarbonat. Denne svage løsning er det naturlige flodvand, der strømmer til havene, som indeholder mere end 60 gange mere kulstof end atmosfæren. Det er her, i havene, at calcium og bikarbonat kan rekombineres, over millioner af år, og krystalliseres som calcit eller kridt, ofte anstiftet af marine organismer, når de bygger deres skaller.

I dag, floder leverer hundredvis af millioner tons kulstof hvert år til havene, men det er stadig omkring 30 gange mindre end hastigheden af ​​kulstofemission til atmosfæren på grund af afbrænding af fossilt brændstof. Givet enorme geologiske tidsskalaer, disse processer ville returnere atmosfærisk CO₂ til dets normale stabile tilstand. Men vi har ikke tid:Mængden i CO₂ -emissioner fra industrialiseringen balancerer let naturens bedste indsats.

Den naturlige proces tager millioner af år – men kan vi gøre det om årtier? Forskere, der ser på fremskyndet opløsning af mineaffald, vil forsøge at besvare en række presserende spørgsmål. Gruppen i Cambridge, som jeg leder, vil undersøge, om vi kan fremskynde processen med silikatmineraler fra allerede eksisterende mineaffald, der opløses i vand. Vi kan endda være i stand til at udnytte venlige mikrober for at øge reaktionshastighederne.

En anden del af samme projekt, udført af kolleger i Oxford, Southampton og Cardiff, vil undersøge, hvordan calcium og magnesium frigivet fra silikatmineaffaldet kan reagere tilbage i mineraler som calcit, at låse CO₂ tilbage til faste mineraler ind i den geologiske fremtid.

Om dette kan gøres effektivt uden at kræve yderligere fossilt brændstof, og i en skala, der er levedygtig og effektiv, mangler at se. Men at accelerere reaktionshastighederne i mineaffald burde hjælpe os i det mindste på en måde mod at nå vores klimamål.

Denne artikel blev oprindeligt offentliggjort på The Conversation. Læs den originale artikel.