Od svih stakleničkih plinova koje ljudska aktivnost ispušta u atmosferu, ugljikov dioksid (CO₂) najviše pridonosi globalnom zatopljenju. Zbog toga su stručnjaci predložili da, osim što drastično smanjujemo upotrebu fosilnih goriva, aktivno uklanjamo CO₂ iz zraka. No, tehnologije hvatanja ugljika obično su skupe, energetski zahtjevne i zahtijevaju odgovarajuća rješenja za njegovo skladištenje, objašnjava Gizmodo.

Sada su istraživači sa Sveučilišta Stanford predložili iznenađujuće praktičnu strategiju: neka stijene odrade posao umjesto nas. Kemijski stručnjaci Matthew Kanan i Yuxuan Chen razvili su proces koji pomoću topline minerale pretvara u materijale koji trajno apsorbiraju CO₂. Prema studiji objavljenoj u časopisu Nature, njihov je postupak praktičan, ekonomičan i mogao bi istovremeno koristiti poljoprivredi, rješavajući dva problema odjednom.

'Zemlja ima neiscrpne zalihe minerala sposobnih za uklanjanje CO₂ iz atmosfere, ali oni jednostavno ne reagiraju dovoljno brzo da bi poništili emisije stakleničkih plinova koje proizvodi čovječanstvo,' rekao je Kanan. 'Naš rad rješava taj problem na način koji smatramo jedinstveno skalabilnim.'

Znanstvenici već desetljećima istražuju načine kako ubrzati prirodni proces vremenskog trošenja stijena, tijekom kojeg one apsorbiraju CO₂. Taj proces može trajati stotinama ili tisućama godina, ali Kanan i Chen vjeruju da su pronašli rješenje pretvaranjem sporih minerala u one koji se troše brže.

Ubrzavanje prirodnog procesa

'Zamislili smo novu kemiju koja aktivira inertne silikatne minerale jednostavnom izmjenom iona,' objasnio je Chen. 'Nismo očekivali da će raditi ovako dobro.' Inspiraciju su pronašli u proizvodnji cementa, gdje se vapnenac zagrijava u peći i pretvara u kalcijev oksid, koji se nakon toga miješa s pijeskom. Kemijski su ponovili taj postupak, ali su umjesto pijeska koristili magnezijev silikat. Zagrijavanjem su postigli da minerali međusobno izmijene ione, stvarajući kalcijev silikat i magnezijev oksid - spojeve koji se brzo troše i apsorbiraju CO₂.

'Proces djeluje kao multiplikator,' rekao je Kanan. 'Uzimamo jedan reaktivan mineral, kalcijev oksid, i magnezijev silikat, koji je gotovo inertan, i pretvaramo ih u dva reaktivna minerala.'

Kako bi testirali svoj rad, izložili su kalcijev silikat i magnezijev oksid vlažnom zraku. U roku od nekoliko tjedana do nekoliko mjeseci, minerali su se pretvorili u karbonate – spojeve koji nastaju vremenskim trošenjem.

Beneficije za poljoprivredu

'Možete zamisliti kako se ti minerali raspršuju po velikim površinama tla i uklanjaju CO₂ iz zraka,' rekao je Kanan. 'Jedna uzbudljiva primjena koju sada testiramo je njihovo dodavanje u poljoprivredno tlo.' Ova ideja mogla bi biti korisna i poljoprivrednicima, koji inače koriste kalcijev karbonat (vapno) za smanjenje kiselosti tla. Novi minerali ne bi samo zamijenili vapno, već bi, kao dodatni bonus, oslobađali silicij u obliku koji biljke mogu apsorbirati, potencijalno poboljšavajući prinos i otpornost usjeva.

'Idealno, poljoprivrednici bi plaćali za ove minerale jer poboljšavaju produktivnost tla i zdravlje usjeva, a uz to još i uklanjaju ugljik iz atmosfere,' rekao je Kanan.

Jedna tona magnezijevog oksida i kalcijevog silikata mogla bi apsorbirati približno jednu tonu CO₂, čak i uzimajući u obzir emisije iz peći koje zagrijavaju minerale. To je upola manje energije nego što zahtijevaju druge tehnologije hvatanja ugljika.

Rješenje je - izvedivo

No, kako bi ova metoda imala značajan učinak, bilo bi potrebno proizvesti milijune tona ovih minerala godišnje. Ipak, Chen ističe da su globalne rezerve silikata, poput olivina i serpentinitnih stijena, dovoljne da apsorbiraju sve emisije CO₂ koje je čovječanstvo ikada proizvelo – i još više.

'Društvo je već pronašlo način kako proizvoditi milijarde tona cementa godišnje, a cementne peći rade desetljećima,' zaključio je Kanan. 'Ako primijenimo to znanje i dizajne, postoji jasan put od laboratorijskog otkrića do uklanjanja ugljika u velikim razmjerima.'