Περιβάλλον

Στην καρδιά τού Τέξας ―ακριβέστερα, ανατολικά τού Χιούστον―, ένα ερευνητικό πρόγραμμα που σχεδιάστηκε για να απαντήσει σε μερικά ερωτήματα τεχνικής φύσεως σχετικά με την υπόγεια αποθήκευση του διοξειδίου του άνθρακα (CO2) δίνει τα πρώτα του αποτελέσματα. Οι επιστήμονες ελπίζουν ότι η δέσμευση και η γεωλογική κατακράτηση του CO2 θα μπορούσαν να βοηθήσουν στη συγκράτηση της παγκόσμιας θέρμανσης χωρίς να βλάψουν το περιβάλλον της περιοχής. Τα πρώτα δεδομένα από αυτή τη γεωλογική θέση, που λέγεται Σχηματισμός Frio, προσφέρουν μέχρι τώρα ανάμικτα συμπεράσματα.

Ο ενταφιασμός του διοξειδίου του άνθρακα μπορεί να αποτελέσει μια σημαντική επιλογή για τη χαλιναγώγηση της παγκόσμιας θέρμανσης. «Μέχρι το 2050, τα κράτη θα μπορούσαν να ενταφιάζουν 5 με 10 δισεκατομμύρια τόνους CO2 κάθε χρόνο», υποστηρίζει ο γεωλόγος Julio Friedmann του Εθνικού Εργαστηρίου Lawrence στο Λίβερμορ (Καλιφόρνια, ΗΠΑ). Η λύση για την αποθήκευση του διοξειδίου του άνθρακα επί πολλές δεκαετίες βρίσκεται υπόγεια.

Τα αλατούχα υδροφόρα στρώματα (ψαμμιτικοί σχηματισμοί των οποίων οι πόροι είναι γεμάτοι με αλμυρό νερό) αποτελούν έναν από τους καλύτερους και πιο διαδεδομένους υποψήφιους σχηματισμούς για την αποθήκευση του CO2. Όμως, οι επιστήμονες χρειάζονται περισσότερες πληροφορίες γι’ αυτούς. «Γνωρίζουμε τη διαδικασία διοχέτευσης CO2 υπό πίεση ―με αυτό τον τρόπο, οι πετρελαϊκές εταιρείες εδώ και 30 χρόνια έχουν ανακτήσει επιπλέον ποσότητες πετρελαίου από τα εξαντλημένα φρεάτια πετρελαίου», λέει η Sally Benson του Εθνικού Εργαστηρίου Lawrence στο Μπέρκλεϊ (Καλιφόρνια, ΗΠΑ). «Αυτό που δεν γνωρίζουμε είναι οι λεπτομέρειες για το πώς να εισαγάγουμε μεγάλες ποσότητες CO2 στους εν λόγω σχηματισμούς και να τις διατηρήσουμε εκεί για μεγάλο χρονικό διάστημα.»

Έχουν γίνει προσπάθειες για εμπορικούς σκοπούς: Πριν από 10 περίπου χρόνια, στο Sleipner, μια πλωτή πλατφόρμα στη Βόρεια Θάλασσα όπου γίνεται άντληση φυσικού αερίου (την εκμετάλλευσή της έχει η νορβηγική εταιρεία Statoil), άρχισαν να διοχετεύονται υπό πίεση 1 εκατομμύριο τόνοι CO2 ετησίως μέσα σε ένα αλατούχο υδροφόρο στρώμα μεγάλου πάχους. Όμως προγράμματα όπως το Sleipner δεν βρίσκονται σε ιδιαίτερα ευνοϊκές τοποθεσίες για έρευνα, λέει η γεωλόγος Sue Hovorka, του Πανεπιστημίου τού Τέξας στο Όστιν. Για να βελτιώσουν τα μοντέλα τους ως προς το τι συμβαίνει υπόγεια, οι ερευνητές πρέπει να παρακολουθούν τα πειράματα διοχέτευσης CO2 πολύ στενά. Όπως σημειώνει, στις θέσεις υπό εμπορική εκμετάλλευση ο φόρτος εργασίας είναι πολύ μεγάλος για να διεξάγουν τέτοιου είδους εγχειρήματα.

Εδώ έρχεται στο προσκήνιο το πρόγραμμα Frio. Το 2004, το κόστους 6 εκατομμυρίων δολαρίων πρόγραμμα, στο οποίο ηγήθηκε η Hovorka, ξεκίνησε με τη συμπίεση 3.000 τόνων CO2 και τη μετατροπή του σε υπερκρίσιμο υγρό, θερμαίνοντάς το στους 15 βαθμούς Κελσίου και διοχετεύοντάς το 1,6 περίπου χιλιόμετρα κάτω από την επιφάνεια, σε ένα στρώμα ψαμμίτη πάχους 23 μέτρων. «Θέλουμε το CO2 να διεισδύσει στο πέτρωμα διαμέσου των πόρων, να εγκλωβιστεί σε κάποιους πόρους, να διαλυθεί μέσα στην άλμη, ακόμη και να δημιουργήσει νέα ορυκτά που παγιδεύουν το CO2», λέει η Hovorka. Είναι δε ευχαριστημένη καθώς η τρισδιάστατη σεισμική απεικόνιση και οι άλλες μέθοδοι παρακολούθησης δείχνουν ότι σχεδόν όλο το CO2 που διοχετεύθηκε υπό πίεση στο Frio έχει δεσμευτεί στους πόρους ή έχει διαλυθεί μέσα στην άλμη.

Εκτός από τη Hovorka, ο γεωχημικός Yousif Kharaka και οι συνάδελφοί τους στην Αμερικανική Υπηρεσία Γεωλογικής Διασκόπησης (USGS) έχουν επίσης ανακαλύψει ότι το διαλυμένο διοξείδιο του άνθρακα καθιστούσε το νερό πιο όξινο. Το νερό αυτό με τη σειρά του διέλυσε κάποια από τα ορυκτά του ψαμμίτη, απελευθερώνοντας ασβεστίτη και μέταλλα, κυρίως σίδηρο. Τούτο θα μπορούσε να είναι και καλό και κακό. Η διάλυση τμήματος του πετρώματος αφήνει περισσότερο ελεύθερο χώρο για την αποθήκευση του CO2. Αλλά τα μέταλλα που απελευθερώνονται μπορεί να μεταναστεύσουν στην επιφάνεια και να αποτελέσουν κίνδυνο για το περιβάλλον. Κάποια αλατούχα υδροφόρα στρώματα, για παράδειγμα, μπορεί να περιέχουν αρσενικό και ουράνιο, τα οποία καλό είναι να τα αφήνουμε ανενόχλητα.

Ο Kharaka δηλώνει ότι τα αλατούχα υδροφόρα στρώματα αποτελούν ακόμη εξαιρετικές θέσεις για αποθήκευση του άνθρακα, σημειώνοντας ότι, σε καλά σφραγισμένα στρώματα, τέτοιου είδους υγρά δεν θα δραπετεύσουν. Τονίζει μάλιστα ότι αυτές οι όξινες άλμες θα μπορούσαν να απειλήσουν το τσιμέντο που χρησιμοποιείται για την κατασκευή των φρεατίων διοχέτευσης υπό πίεση (φρεάτια εισπίεσης), οπότε για αυτά τα φρεάτια είναι απαραίτητο να χρησιμοποιηθεί τσιμέντο ανθεκτικό στα οξέα, και τα παλιά εγκαταλελειμμένα πηγάδια πρέπει επίσης να αποφεύγονται.

Όπως εύστοχα σχολιάζει ο χημικός μηχανικός Howard Herzog, του Τεχνολογικού Ινστιτούτου της Μασαχουσέτης, οι πληροφορίες που αποκομίσαμε από το Frio βοηθούν επίσης να αξιολογήσουμε και άλλες θέσεις. «Είναι διαφορετικό να εκμεταλλεύεσαι μόνο τις καλές θέσεις και διαφορετικό να έχεις αρκετές γνώσεις ώστε να εφαρμόσεις τη μέθοδο αποθήκευσης του CO2 σε μια μεγάλη ποικιλία θέσεων», λέει ο Herzog. Ο ίδιος προσθέτει ότι λεπτομερείς πληροφορίες για το πώς το CO2 κινείται διαμέσου ενός γεωλογικού σχηματισμού μπορεί να προέλθουν μόνο από ένα ερευνητικό πρόγραμμα όπως το Frio.

Η Horvoka και οι συνεργάτες της μπορεί να χρειαστεί να δουλέψουν γρήγορα: η αποθήκευση του άνθρακα χάριν εμπορικών σκοπών πλησιάζει με ταχείς ρυθμούς. Το περασμένο καλοκαίρι, η Ιαπωνία ανακοίνωσε σχέδια για τον ενταφιασμό 200 εκατομμυρίων τόνων CO2 ετησίως μέχρι το 2020. Μέσα στο τρέχον έτος, ο πετρελαϊκός κολοσσός BP σκοπεύει να ξεκινήσει την κατασκευή ενός εργοστασίου αξίας 1 δισεκατομμυρίου δολαρίων κοντά στο Λος Αντζελες για τη μετατροπή τού κοκ, ενός παραπροϊόντος της διύλισης του πετρελαίου, σε υδρογόνο και την αποθήκευση περίπου 4 εκατομμυρίων τόνων CO2 ετησίως.

Επιστημονικά Νέα - Ιανουάριος, 2007