1.    
  2.    
  3.     Як олівін може врятувати планету?

Як олівін може врятувати планету?

 

Преса вже охрестила його «криптонитом» глобальної зміни клімату. Зустрічайте олівін – зеленуватий камінь, який по суті є супергероєм у мінеральному світі. Головний його талант полягає в здатності отримувати підступний вуглекислий газ з атмосфери і зберігати його всередині мікрогранул. Як цього добитися, які плани будують вчені щодо олівіну і які з цим пов’язані труднощі? Про це ми розповімо далі.

Тільки факти

Одна з назв супермінералу – олівін – було присвоєно йому у зв’язку зі схожістю відшліфованих каменів з оливками. Якщо опустити подібний камінець у воду, то він стане прозорішою і може навіть здатися, що проглядається кісточка. Друга назва мінералу – перідот (слово французького походження). А прозору жовто-зелену різновид олівіну, є дорогоцінним каменем, прийнято називати хризолітом.

Олівін – один з найпоширеніших на Землі мінералів: він складає основні магматичні породи і дуже широко поширений в мантії. Інфрачервоні знімки, отримані апаратом Mars Odyssey», показують, що і поверхня північної півкулі Марса надзвичайно багата олівіном. У космосі мінерал також не є рідкістю: він зустрічається у багатьох видах метеоритів.

Основна концепція

Як ми знаємо, однією з найбільших проблем, з якими стикається природа при переробці продуктів людської життєдіяльності, є величезна кількість вуглекислого газу, який ми викидаємо в атмосферу. Тому одним з головних завдань, які стоять перед людством в 21 столітті, є так зване «зниження вуглецевого сліду», – і допомогти в цьому може смарагдовий герой нашої розповіді.

Згідно з проведеним аналізом, одна тонна олівіну може вмістити близько двох третин тонни діоксиду вуглецю. Геохімік Олаф Шуйлинг (Olaf Schuiling) з Утрехтського університету (Universiteit Utrecht) Нідерланди провів десятиліття, виступаючи за поширення мінералу в якості рішення нашої біди. «Нехай земля допоможе нам врятувати Землю», – пропонує вчений на пенсії.

За логікою, за допомогою олівіну ми могли б частково видалити вуглець з нашої атмосфери і уповільнити темп антропогенного зміни клімату. Суперминерал робив це природним чином протягом мільярдів років, але доктор Шуйлинг хоче прискорити процес, поширюючи зелений камінь всюди і покриваючи нею як можна більшу поверхню землі: поля, пляжі, дитячі майданчики, пісочниці… Вже сьогодні в деяких європейських містах успішно продають олівін, який поінформовані мешканці використовують в якості доріжок для своїх ділянок. Датська компанія «Greensand» навіть намагається використовувати олівін в якості будівельного матеріалу.

Тим часом екологи з Королівського нідерландського інституту морських досліджень (Royal Netherlands Institute for Sea Research) зацікавилися властивостями і потенціалом олівіну в якості добавки на морське дно. А наукова група з Університету Антверпена (University of Antwerp) вивчає наслідки впливу олівіну в якості добрива на сільськогосподарські культури, такі як ячмінь і пшениця.

Як це працює?

Вивітрювання (простіше кажучи, руйнування) гірських порід – надзвичайно важлива, але дуже повільна складова кругообігу вуглецю в природі. Природна ерозія призводить до замиканню атмосферного вуглекислого газу в камені допомогою хімічних реакцій між повітрям і такими широко розповсюдженими мінералами, як силікати.

Зокрема, коли багатий магнієм олівін реагує з вуглекислим газом і водою при природних умовах, виходять карбонат магнію і кремнієва кислота (тим самим вуглець видаляється з повітря і запасається в породі). Цим природним процесом вчені і пропонують скористатися для часткової нейтралізації вуглекислого газу, виробленого людиною.

Отже, щоб максимізувати реакцію з вуглецем, «чарівний» мінерал потрібно ретельно розкришити, а потім розсіювати над суходолом і морем, прискорюючи тим самим хімічні реакції і видаляючи у великих кількостях вуглекислий газ з атмосфери. Звичайно, люди не перше десятиліття експлуатують вивітрювання гірських порід у своїх цілях. Питання лише в тому, чи вдасться нам оптимізувати вже існуючі промислові процеси і перемістити їх у нову область?

Частково цю роботу міг би виконувати за нас океан. Так, Олаф Шуйлинг пропонує розкладати великі зерна олівіну на пляжах, куди час від часу находить висока хвиля. Прибій, за його словами, сам відшліфує камені і перетворить їх на гальку, а з часом і зовсім зітре мінерали в порошок.

«Світові галузі добувають і транспортують величезна кількість вугілля, нафти і газу. Якщо суспільство вирішило, що геоинженерия робить корисну справу, то чому б точно також не отримувати і олівін? Необхідна річна кількість доступний по всьому світу і знаходиться в доступності для великомасштабної видобутку. Це цілком реально», -наполягає Шуйлинг.

Камінь спотикання

Скептики стверджують, що для істотних змін з допомогою олівіну необхідно не менше двадцяти років, і це не беручи в розрахунок неминуче створення нових викидів від видобутку, а також розподілу мінералу на поверхні планети. А адже непристойно приблизними розрахунками, для компенсування хоча б 30% світових викидів CO2 доведеться щорічно поширювати 5 Гт олівіну.

Олаф Шуйлинг вже знайшов чимало однодумців в Нідерландах, однак навіть прихильники цього геоинженерного методу продовжують сумніватися в його безпеки. Наприклад, скидання олівіну в море може призвести до зміни pH-фактора води, а зміна середовища проживання непередбачуваним чином позначиться на самопочутті місцевих організмів. Олівін з деяких родовищ може містити токсичні важкі метали, і розмелений мінерал перетвориться в небезпечну для людини і тварин пил.

Залишається відкритим питання, як встежити за контролем якості і уникнути фальсифікацій у промислових масштабах (завжди знайдуться бізнесмени, що бажають продати під виглядом олівіну, наприклад, дешеве зелене скло від розмелених пляшок і т. д.) І як захистити напівдорогоцінне сировину від розкрадання з відведених йому місць? Загалом, втілення ідеї на практиці поки що тягне за собою більше загадок, ніж реальних рішень.

Філ Ренфорт, спеціаліст по мінералах і секвестрація вуглецю з Оксфордського університету (University of Oxford) у Великобританії, пояснює, що даний метод, зрозуміло, не панацея. Однак дослідження в цьому напрямку тривають і є досить перспективними. Наступної їх щаблем, ймовірно, стане створення утримують СО2 штучних органічних матеріалів, чиє виробництво і розповсюдження буде повністю безпечним для навколишнього середовища.

19.01.2017

Написати коментар