Fontanelas yanardağının açıklamalı sismik kesiti. Kredi: Pereira ve Gamboa, 2023
Yeni bir araştırma, Portekiz’de sönmüş bir açık deniz yanardağının potansiyel olarak 1,2-8,6 gigaton karbondioksit depolayabileceğini öne sürüyor; bu, ülkenin 24-125 yıllık sanayisini temsil ediyor emisyonlar. Metot, CO2’nin yeni, güvenli bir şekilde depolanmış mineraller oluşturmak için belirli kaya elementleriyle reaksiyona girdiği ‘yerinde mineral karbonatlaşmayı’ içerir. Bu verimli ve hızlı yöntem, karbon yakalama ve depolama için dünya çapında diğer açık deniz yanardağlarının kullanılmasının yolunu açabilir.
Geology adlı bilimsel dergide yayınlanan yeni bir çalışma, Portekiz kıyılarında sönmüş bir yanardağın 1.2-8.6 gigaton kadar karbondioksit depolar, bu da ülkenin ~24-125 yıllık endüstriyel emisyonlarına eşdeğerdir. Bağlam açısından, Global CCS Enstitüsü’ne göre 2022’de uluslararası karbon yakalama ve depolama çabalarıyla atmosferden toplam 42,6 megaton (0,0426 gigaton) karbondioksit çıkarıldı. Yeni çalışma, açık denizdeki su altı yanardağlarında karbon yakalama ve depolamanın, atmosferden çok daha büyük hacimlerde sera gazının çıkarılması ve depolanması için umut verici yeni bir yön olabileceğini öne sürüyor.
“Portekiz dahil çoğu ülkenin bunu yaptığını biliyoruz. NOVA Bilim ve Teknoloji Okulu’ndan bir jeolog ve ortak yazar olan Ricardo Pereira, ekonomiyi ve insan faaliyetlerimizi karbondan arındırmak için çaba sarf ediyor, bu, bunun sorunu çözmek için araçlardan biri olabileceğine dair bir mesaj.
Fontanelas yanardağının, olası karbon dioksit tutma bölgelerini gösteren şematik enine kesiti. Kredi: Pereira ve Gamboa, 2023
Karbon dioksiti sönmüş bir yanardağda depolamak, “yerinde mineral karbonasyonu” olarak bilinen bir işleme dayanır. Bu süreçte, karbondioksit belirli türlerdeki elementlerle reaksiyona girer. karbondioksiti güvenli ve kalıcı olarak depolayan yeni mineraller üretmek için kayalar. Kalsiyum, magnezyum ve demir gibi elementler, sırasıyla kalsit, dolomit ve manyezit minerallerini oluşturmak için karbondioksit ile birleşir. Deniz tabanının çoğunu oluşturan volkanik bazaltlar gibi büyük miktarlarda kalsiyum, demir ve magnezyum içeren kayalar bu süreç için ideal adaylardır. Bunu bilen araştırmacılar, birkaç nedenden dolayı açık denizdeki bir yanardağı hedef aldılar: yanardağın yapısı karbon enjeksiyonu ve depolaması için ideal bir mimari sağlayabilir, kayalar söz konusu reaksiyonlar için doğru tiptedir ve konumu çok yakın değildir. ancak çok uzak değil.
Çoğu karbon yakalama projesi, gazın rezervuarlardan dışarı çıkmasını önlemek için kapatılmış gözenekli tortul havzalara karbondioksit enjeksiyonuna dayanıyordu. Bu durumlarda, karbon eninde sonunda mineraller oluşturmaya başlayacak, ancak bu yalnızca daha uzun bir süre içinde -on yıllardan yüzyıllara kadar. 2016’da araştırmacılar, İzlanda’daki yer altı bazaltlarına enjekte edilen karbondioksitin %95’inin yalnızca iki yıl içinde mineralleştiğine dair bulgular yayınladılar. Çok daha kısa mineralizasyon süresi, süreci daha güvenli ve daha etkili hale getirir. Minerallerde karbon bir kez depolandığında, olası sızıntılar gibi sorunlar artık sorun olmaktan çıkar.
Davide Gamboa, Aveiro Üniversitesi’nden bir jeolog ve ortak yazar Çalışmanın sonunda, “Mineral karbonatlaşmayı gerçekten ilginç kılan şey, zamandır. Bir minerale ne kadar hızlı girerse o kadar güvenli hale gelir ve bir kez mineral olduğunda kalıcı olur.”
Araştırmacılar, kıyıdan ~100 kilometre açıkta kısmen gömülü olan antik Fontanelas yanardağının depolama potansiyelini incelediler. Lizbon’dan, zirvesi deniz seviyesinden ~1500 metre aşağıda.
Bu bölgede depolanabilecek potansiyel karbondioksit hacmini tahmin etmek için yazarlar, su altı yanardağının 2B ve 3B sismik çalışmalarını kullandılar. 2008 yılında bölgeden çıkarılan numunelerden elde edilen verilerin yanı sıra, açık deniz petrol arama çalışmaları sırasında üretilmiştir. Bu kayaçlardaki karbonu mineralize etmek başarılı olmalıdır. Numuneler ayrıca %40’a kadar gözenek boşluğuna sahipti; bu, kayaların içinde karbondioksitin enjekte edilebileceği ve mineralleştirilebileceği boşluklar olduğu anlamına gelir. Araştırmacılar ayrıca, yanardağın yan taraflarında görüntülenen düşük geçirgenliğe sahip katmanların, karbon dioksitin mineralleşmeden önce tutulmasına yardımcı olabileceğini belirtiyor.
Bu çalışma, Fontanelas yanardağında büyük bir potansiyel karbon depolama kapasitesi olduğunu gösterse de, yazarlar, dünyadaki diğer birçok yerde karbon yakalama ve depolamaya aday olabilecek benzer açık deniz volkanlarına sahip olabileceğinin altını çiziyor.
Referans: “Gömülü bir yanardağda yerinde karbon depolama potansiyeli”, Ricardo Pereira ve Davide Gamboa, 16 Mayıs 2023, Jeoloji.
DOI: 10.1130/G50965.1