Согласно последнему исследованию, опубликованному в журнале Geology, установлено, что потухший вулкан, расположенный у побережья Португалии, может содержать от 1,2 до 8,6 гигатонн углекислого газа, что приравнивается к объему промышленных выбросов данной страны за период от 24 до 125 лет.
В 2022 году было удалено общим объемом 42,6 мегатонны (0,0426 гигатонны) углекислого газа благодаря усилиям международного сообщества в области улавливания и хранения углерода, согласно данным Global CCS Institute. Однако новое исследование подразумевает, что улавливание и хранение углерода в прибрежных подводных вулканах может стать перспективным направлением, позволяющим эффективно удалить и сохранить гораздо больший объем парниковых газов из атмосферы.
Соавтор исследования Рикардо Перейра, геолог из Школы NOVA : «Мы знаем, что большинство стран, включая Португалию, прилагают усилия для обезуглероживания экономики и нашей человеческой деятельности, это сигнал о том, что это может быть одним из инструментов решения проблемы».
Хранение углекислого газа в потухшем вулкане будет зависеть от процесса, известного как « карбонизация минералов на месте ». В этом процессе углекислый газ вступает в реакцию с элементами в определенных типах горных пород с образованием новых минералов, которые безопасно и постоянно сохраняют углекислый газ. Такие элементы, как кальций, магний и железо, в сочетании с углекислым газом образуют минералы кальцит, доломит и магнезит соответственно.
Горные породы, содержащие большое количество кальция, железа и магния, являются идеальными кандидатами для этого процесса, например, вулканические базальты, составляющие большую часть морского дна. Зная это, исследователи нацелились на морской вулкан по нескольким причинам: структура вулкана может обеспечить идеальную архитектуру для закачки и хранения углерода, горные породы подходят для вовлеченных реакций, а расположение не слишком близко к большому населению.
Большинство проектов по улавливанию углерода основано на закачке двуокиси углерода в пористые осадочные бассейны, которые закрыты для предотвращения миграции газа из резервуаров. В этих случаях углерод в конечном итоге начнет формировать минералы, но только в течение более длительных периодов времени — от десятилетий до столетий. В 2016 году исследователи опубликовали данные о том, что 95% углекислого газа, введенного в подземные базальты в Исландии, минерализовалось всего за два года. Гораздо более короткое время минерализации делает процесс более безопасным и эффективным — как только углерод накапливается в минералах, такие проблемы, как потенциальные утечки, больше не вызывают беспокойства.
Исследователи изучили потенциал хранения в древнем вулкане Фонтанелас, который частично погребен примерно в 100 километрах от берега от Лиссабона, а его вершина находится примерно на 1500 метров ниже уровня моря.
Авторы исследования использовали результаты 2D и 3D сейсмических исследований подводного вулкана, полученные в ходе нефтегазовой разведки на континентальном шельфе, а также данные проб, извлеченных из этого района, чтобы оценить потенциальный объем двуокиси углерода, который может быть хранится на данном участке. Пробы, взятые с морского дна, содержали естественные карбонатные минералы, что указывает на то, что необходимые химические реакции для хранения углерода уже происходят, а значит, намеренные усилия по минерализации углерода в этих породах должны быть успешными.
Образцы также имели до 40% порового пространства — это означает, что в породах есть пространства, куда углекислый газ мог вводиться и минерализоваться. Исследователи также указывают, что слои с низкой проницаемостью, изображенные вокруг склонов вулкана, могут помочь удержать углекислый газ до того, как он минерализуется.
Хотя это исследование продемонстрировало большую потенциальную емкость хранения углерода на вулкане Фонтанелас, авторы подчеркивают, что во многих других местах по всему миру могут быть подобные прибрежные вулканы, которые могут быть кандидатами на улавливание и хранение углерода.
По материалам: phys.org
Один из примеров из прошлого, связанный с углекислым газом и вулканами, может быть связан с вулканом Найробио в Кении. Вулкан Найробио считается потухшим, но в его кратере наблюдается небольшое количество газа, в том числе углекислого газа.
Исследователи в разное время проводили измерения газовых выбросов из вулкана Найробио. Например, в 2010 году исследователи установили, что вулкан выбрасывает около 150 тонн углекислого газа в день. Это значение составляет примерно 1% от выбросов углекислого газа от активного вулкана Этна в Италии.
Такие исследования помогают понять потенциальное влияние потухших вулканов на окружающую среду и климат. Они также могут помочь в разработке стратегий управления и мониторинга потухших вулканов, чтобы минимизировать их потенциальные негативные последствия.