Kanada’daki bir karbondioksit çıkarma şirketi, daha fazla CO2 yakalamak ve saklamak için madencilik atıklarını tedavi etmenin yollarını deniyor
Avustralya’daki Nickel West, CO2’yi atık kayada saklamak için mikrodalgaları kullanabilen birçok madenden biridir.
Madencilik her yıl milyarlarca ton atık kaya üretiyor. Bu kullanılmayan kaya yığınları karbondioksit ile reaksiyona girebilirse, büyük miktarlarda sera gazı atmosferden çıkarmaya yardımcı olabilirler. Bununla birlikte, mevcut yöntemler kayaları yüksek sıcaklıkta pişirmek için fosil yakıtların yanmasını gerektirir. Bir karbon çıkarma çalıştırması, bu tür kayaların daha az enerji kullanarak CO2 ile tepki verebileceğini mikrodalga fırlattı.
Kanada’daki ARCA’da Sean Lowrie, teknolojiyi geliştiren “Mikrodalga patlamış mısır gibi” diyor. Mikrodalgalar, tüm kayayı ısıtmak yerine sadece belirli molekülleri ısıtır – bir mutfak mikrodalgasının bir çekirdeğin içindeki suyu ısıtarak mısır nasıl açtığından farklı olarak.
Giderek artan sayıda şirket, fosil yakıtları yakmaktan kaynaklanan emisyonları dengelemek için CO2’yi atmosferden çıkarmak için kayalar kullanıyor. Bu gelişmiş kaya ayrışma projelerinden bazıları, CO2’yi çözüldükçe mineralize ettiği çiftliklere ezilmiş volkanik kaya yaydı; Diğerleri yeraltı benzer kayalara CO2 enjekte eder. ARCA da dahil olmak üzere bazı şirketler, nikel ve krom gibi metalleri çıkarmaktan kalan maden atıklarını kullanmayı amaçlamaktadır.
Bu metaller genellikle CO2 ile reaksiyona giren magnezyum açısından zengin olan serpantin mineralleriyle dolu cevherlerde görülür. ARCA tarafından yapılan bir analize göre, şu anda dünya çapında yaklaşık 28 milyar ton bu tür atık var, her yıl 3 milyar ton daha üretiliyor. Mevcut atıkların, yaklaşık iki yıllık ABD emisyonlarının eşdeğeri olan 8.7 milyar tona kadar CO2 depolayabileceğini tahmin ediyorlar.
Ancak bu serpantin kayaları, yüzeydeki normal basınç ve sıcaklıkta hızla reaksiyona girmez. Kayaların yüksek sıcaklıklara ısıtılması onları daha reaktif hale getirir, bu da CO2’yi hızlı bir şekilde mineralize etme yeteneklerini hızlandırır. Ancak bu genellikle ısıyı üretmek için fosil yakıtların yanmasını gerektirir.
Arca’da Peter Scheuermann, bunun yerine kayanın ısıtılması için mikrodalgalar kullanmanın birkaç avantaj sağlayabileceğini söylüyor. Isı üretmek için yakıt yakmak yerine, işlem temiz elektrikle güçlendirilebilir ve kayaları doğrudan ısı ile tedavi etmekten daha az enerji kullanabilir. Kayaları tedavi etmek de uzun sürmez. Bu, madencilik şirketlerinin atıkları işlerken mikrodalgada bir adım eklemelerinin daha kolay olabileceği anlamına geliyor, ancak bağımsız bir sistem olarak da çalışabiliyor.
Şirketten yapılan bir patent başvurusuna göre, Scheurmann ve ARCA’daki meslektaşları, birkaç dakika boyunca mikrodalgalarla serpantin zapting’i CO2’ye reaktivitesini arttırdı ve kimyasal değişime neden daha düşük bir sıcaklıkta ve termal tedavilerden daha az enerji kullandı.
Scheuermann, “Kaya enerjisini vererek yapısında bağları kırıyorsunuz ve magnezyum serbest bırakıyorsunuz” diyor. Ayrıca tedavi edilen serpantin, tedavi edilmemiş kayandan çok daha fazla CO2 ile reaksiyona girerek gazı daha hızlı mineralize ederler.
Patent dosyalamasını inceleyen Kanada’daki Guelph Üniversitesi’nde Rafael Santos, “Burada gösterdikleri gelişme çok dramatik görünüyor” diyor. Bununla birlikte, sadece belgeden mikrodalgalar tarafından ne kadar serpantin tedavi edildiğini ve bu sonuçların gerçekçi bir ortama nasıl dönüşeceğini anlatmanın zor olduğunu söylüyor.
Scheurmann, mikrodalga tedavisinin Serpantin ile yakalanabilecek CO2 miktarını ne kadar değiştireceğini bekledikleri konusunda daha spesifik sayılar sunmadı, ancak “bu sert bir artış. Bu hem oran hem de kapasitede büyüklük artışı sırası”.
Şirket sadece laboratuvardaki yaklaşımı test etti ve henüz şimdiye kadar sattığı yaklaşık 700 ton CO2 kaldırımından hiçbirini teslim etmedi. Ancak Scheurmann, ölçeklendirilmiş bir versiyonun kayaları bir oluktan veya bir konveyör bandına beslemeyi içereceğini ve bir kuyruk depolama alanına bırakılmadan önce bir mikrodalga alanından geçeceklerini içereceğini söylüyor. Şirket ayrıca havaya maruz kalmayı en üst düzeye çıkarmak için atıkları çalkalayabilen özerk bir gezici geliştirdi. Reaksiyon tamamlandıktan sonra, yeni bir atık tabakası yerleştirilecektir.
Washington eyaletindeki Pasifik Kuzeybatı Ulusal Laboratuvarı’nda Quin Miller, “Mikrodalgalarla bu ön muamele ile CO2 depolama için çok daha fazla potansiyel açıyorsunuz” diyor. “Heyecan verici.” Tedavinin aynı zamanda kayandan pillerde anahtar metal olan daha fazla nikel çıkarmaya yardımcı olabileceğini söylüyor.
