סיקור מקיף

נמצאו סלעים המסוגלים לספוג לתוכם כמויות עצומות של גז חממה

פרידוטיט, סלע וולקני המורכב בעיקר ממלחי ברזל ומגנזיום, מגיב באופן טבעי בקצב מהיר ביותר עם פחמן דו-חמצני (CO2) ומייצר מינראלים מוצקים

פרידוטיט. צילום מתוך ויקיפדיה
פרידוטיט. צילום מתוך ויקיפדיה

מדענים טוענים כי סוג מסוים של סלע יוכל לשמש לספיגת כמויות עצומות של גז החממה פחמן דו-חמצני. המחקרים שלהם מראים כי הסלע, הקרוי Peridotite (פרידוטיט, סלע וולקני המורכב בעיקר ממלחי ברזל ומגנזיום) מגיב באופן טבעי בקצב מהיר ביותר עם פחמן דו-חמצני (CO2) לקבלת מינרלים מוצקים – וכי ניתן להאיץ את התהליך פי מיליון באמצעות שיטות קידוח והזרקה פשוטות. סוג סלע זה מכיל את רוב, אם לא כל, הסלעים במעטפת כדור הארץ. הם מתחילים להופיע כעשרים קילומטרים או יותר במעמקי כדור הארץ, אולם לעיתים נתחים מהם צצים מעל לפני השטח כאשר לוחות טקטוניים מתנגשים ודוחפים את הסלע מעלה, כפי שקרה במדינת עומאן. גיאולוגים כבר ידעו כי ברגע שהם נחשפים לאוויר, הסלעים מגיבים במהרה עם פחמן דו-חמצני ליצירת פחמות (קרבונאטים) מוצקים כאבן סיד (limestone) או שיש (marble).

אולם, התוכניות להובלתם לתחנות כוח לשם טחינתם ושימושם בספיגת הגזים הנפלטים מארובות המפעלים נותרו יקרות מידי. המדענים טוענים כי התגלית בדבר הקצב הגבוה של תגובתם עם הגז באופן תת-קרקעי מאפשרת הובלה של הגז עצמו לשם תוך הוזלת התהליך כולו. "שיטה זו מציעה תהליך זול, בטוח וקבוע ללכידת פחמן דו-חמצני ואחסונו," אמר הכותב הראשי, הגיאולוג Peter Kelemen.

החוקר ועמיתו, שניהם מאוניברסיטת קולומביה, נתקלו בתגלית זו במהלך סיור שטח במדבר העומאני, שם הם נהגו לעבוד שנים רבות. השטח שנחקר, הצחיח ברובו, מעוטר בטרסות, סדקים, בקעים וצורות-טבע אחרות של מינרלים פחמתיים לבנבנים, שנוצרו במהירות לאחרונה כאשר מינרלים בסלע הגיבו עם אוויר או מים גדושי פחמן דו-חמצני. ברצועות המחצב בין שכבות הסלעים התת-קרקעיים מצויות פחמות בכמות של עד פי עשרה; אולם, עד לאחרונה האמינו החוקרים כי רצועות נסתרות אלו נוצרו ע"י תהליכים שאינם קשורים לאטמוספרה, וכי גילם זהה לגיל הסלעים עצמם שהוא תשעים ושש מיליון שנים.

אולם, תוך שימוש בשיטות תיארוך פחמן איזוטופי מתקדמות, החוקרים הראו כי גם השכבות התת-קרקעיות "צעירות" יחסית – עשרים ושש אלפי שנים בממוצע – ושהן עדיין פעילות עם מי-קרקע עשירים בפחמן דו-חמצני המחלחלים מטה עד אליהן. החוקרים מעריכים כי המחצב העומאני סופג לתוכו, באופן טבעי, בין עשרת אלפים למאה אלף טונות של הגז בשנה – הרבה מעבר לכל אומדן קודם. היחשפות של המחצב לגז בכמויות גדולות שכאלו מוכרת גם באיי האוקיינוס השקט פפואה גינאה החדשה וקלדוניה, ולאורך החופים של יוון, קרואטיה וסלובניה; מרבצים קטנים יותר מצויים במערב ארה"ב ובמקומות רבים אחרים.

החוקרים מציינים כי התהליך ללכידת הגז בסלעים יכול להיות מואץ עד פי מאה אלף או יותר פשוט ע"י קידוח בקרקע והזרמה של מים מחוממים המכילים פחמן דו-חמצני בלחץ. מרגע שהתהליך מתחיל, התגובה באופן טבעי תפלוט חום – וחום זה, בתגובה, יאיץ את התגובה, ישבור נפחים גדולים של הסלע ויחשוף אותם בכך לתגובה עם כמות נוספת של התמיסה הרוויה בגז. החום המיוצר ע"י כדור הארץ עצמו יסייע גם הוא, מאחר שככל שמעמיקים הטמפרטורה עולה בתוככי כדור הארץ.

המדענים מסבירים כי תגובת שרשרת מסוג זה תדרוש כמות אנרגיה קטנה מרגע שהתחילה. למרות האתגרים ההנדסיים והפגמים האחרים בתהליך הכולל, החוקרים טענו כי עומאן לבדה תוכל לספוג כארבעה מיליארד טונות של הגז בשנה – חלק משמעותי מתוך הכמות העולמית של 30 מיליארד טונות של הגז הזה הנפלט בעיקר משריפת דלקים. בשל ההיווצרות התת-קרקעית של כמויות גדולות של מוצקים חדשים, ביקוע והתפשטות הקרקע יגרמו אומנם למיקרו רעידות-אדמה, אך לא ברמה שתורגש ע"י בני-אדם או תסכן אותם בכל צורה שהיא, אומר החוקר.

"למזלנו הרב ממוקמים הסלעים הללו באזור המפרץ הפרסי ," אמר החוקר. אחוז ניכר מכמויות הנפט והגז העולמיות מופק שם, ועומאן מקימה תחנות חשמל חדשות המופעלות בדלק ואלו יהוו מקורות נכבדים לפחמן דו-חמצני שאותו ניתן יהיה להזרים לקרקע.

לדברי המדענים, חברת הדלק הלאומית של עומאן מעוניינת בתוכנית ניסיון הקשורה למחקר זה.

המאמר המקורי

שיתוף ב print
שיתוף ב email
שיתוף ב whatsapp
שיתוף ב linkedin
שיתוף ב twitter
שיתוף ב facebook

15 תגובות

  1. תענה לענין. CO2 נוצר משריפת דלקים לא מאנרגיה ירוקה. הקטנת גאזי החממה תעשה ע"י שימוש באנרגיה מתחדשת ירוקה. ואובמה הוא קשקשן גדול שאיני מאמין לו.

  2. חיים
    אתה לא מעודכן?
    אובמה השקיע 4 מיליארד דולר באנרגיה מתחדשת (או ישקיע, אני לא זוכר).

    בדיוק ראיתי כתבה ב- FOX NEWS על טורבינות גדולות על עמודים בגובה כ- 30 מטר שמומנו על ידי הממשל האמריקני (ממשל אובמה).

  3. קבירת CO2 בסלעים זה מעשה פשע שאין לו אח ורע בתולדות העולם. כמות החמצן באטמוספירה קטן והוא "מתנדף" כל הזמן מכדור הארץ. בזמנים קדומים יותר, אחוז החמצן היה יותר גבוה והיו תקופות של ריכוזים מעל 30%. והוא קטן לא בגלל המין האנושי, אלא מסיבות אחרות.
    כיום יש שריפה מטורפת של החמצן ואלמלא הצמחים ויערות הגשם, נכון להיום היה נגמר
    החמצן על פני כדור הארץ. אתם רשאים לעשות חישוב מתי יגמר החמצן בעולם.זה חישוב פשוט.החמצן הוא הבעיה ולא הפחמן.
    אז שה"מדענים" המטורפים ירדו מהר מהנושא. עד שהאנרגיה המתחדשת תהיה דומיננאטית בקרוב.

  4. מיכאל כבר יש כמה בעיות כאלה:

    1. האיידס – נכון לעכשיו המדע רחוק מאוד מלמצוא לו פיתרון.

    2. מסעות בין כוכביים, המצב אפילו רע יותר.

    3. אסטרואידים שעושים דרכם לכדוא"ה.

    ועוד היד נטויה.

  5. הפלנקטון שנמצאים בתחתית שרשרת המזון מתים על פחמן דו חמצני ואוהבים לקלוט אותן.

    לדעתי עדיף לייצר חוות רבייה לפלנקטון ולשפוך אותם לימים /אוקיינוסים לפיתרון הבעיה.

  6. שחר:
    אני מסכים אתך – לפחות באופן עקרוני.
    אני משוכנע שחיפוש הפתרון הוא הדבר הנכון לעשות ושגם לגילוי הנוכחי יש חשיבות.
    לצערי אני פחות בטוח בכך שאנו מסוגלים למצוא פתרון לכל בעייה.
    זה לא צריך לרפות את ידי איש כי חייבים להמשיך לחפש פתרונות לבעיות אבל אני די חושש שבשלב כלשהו בעתיד תתעורר איזו בעייה שכל המין האנושי – עם כל המאמץ – לא יצליח לפתור.

  7. פ פח פחמ פחמן

    מה שחשוב לדעתי זה התהליך בו מחפשים פתרונות מעלים אפשרויות ומנסים.
    רק ככה ימצאו פתרונות. חלק מהם אנשי עסקים כמו שי אגסי וחלק
    מתעסקים עם סלעים בעומאן.
    כשמסה כל כך גדולה של כשרון וידע מרוכזת בחיפוש פתרון אני משוכנע שהוא גם יגע.
    זה דיי יפה לראות את זה לא?

  8. המגיב המגניב:
    ואיך אשכח מה שלא ידעתי?
    מניין לך שהסלע מתפרק ומשחרר את הפחמן?
    זה לא כתוב במאמר וזה ממש לא סביר כי אם תהליך ההתלכדות עם הפחמן הוא מאד אקזוטרמי הרי שהפרדת הפחמן מן התרכובת דורשת השקעה של הרבה אנרגיה.
    לכן אינני מוצא סיבה לסמוך על הבטחתך.

  9. אל תדאג מיכאל, פחמן תמיד יהיה זמין לנו. אל תשכח שבמעבה האדמה הסלע הזה מתפרק, ויש בעצם מחזור. חוץ מזה, אל תשכח שאנחנו וכל שאר בעלי החיים (שעדיין נשארו) ממשיכים לייצר פחמן דו חמצני מפחמן שקיים בצורה אורגנית אצל צמחים שמייצרים אותו מהאדמה.
    ככה שאני יכול להבטיח לך שמחסור בCO2, לא יהיה לנו

  10. גיאולוגית:
    ואני חולק עלייך.
    זה שהיו בכדור הארץ תקופות שונות אינו משנה דבר לגבי טענותיי.
    במצב הנוכחי אנו צורכים נפט בקצב גדול מקצב היווצרותו ואנחנו בדרך לשילוח כל הפחמן שבמעבה האדמה אל תוך האטמוספרה.
    השיטה הנדונה מחזירה אותו לאדמה אבל היא עושה זאת בדרך שהפיכתה אינה יעילה מבחינה אנרגטית ולכן פחמן שנקבר באדמה בדרך זו כבר לא ישוב למעגל החיים.
    זה אומר שככל שנשתמש בשיטה זו יאזל הפחמן הזמין ובסופו של דבר ייווצר מחסור.

    כאשר החום נוצר במקום מוגדר יש אפשרות לנצל אותו והאנושות עושה זאת כמעט בכל מקום.
    האדם צורך אנרגיה לצרכיו. לפעמים הוא יוצר את האנרגיה הזמינה לשימושו באמצעות ריאקציות כימיות. זה מקרה פרטי של התופעה רק שכאן, בניגוד להרבה ריאקציות אחרות, דו תחמוצת הפחמן דווקא נצרכת במקום להיווצר.
    מה יותר פשוט, אם כן, מלהשתמש בדו תחמוצת הפחמן הנפלטת מתחנת כוח ולהפגיש אותה עם פרידוטיט כדי להרוויח עוד אנרגיה?
    כך מקבלים תחנת כוח שמצד אחד מפיקה יותר אנרגיה, ומצד שני אינה מזהמת את האטמוספרה בדו תחמוצת הפחמן.
    הקוץ שבעליה הוא, כאמור, שתהליך זה מכלה את מלאי הפחמן הזמין.

  11. עלי לחלוק עליך, מיכאל, בעניין גזי החממה. ההסטוריה של כדוה"א מלמדת שבעבר היו תקופות שבהן ריכוזי גזי החממה באטמוספרה היו גבוהים מאשר כיום (בפרם, נדמה לי?) ואף הטמפרטורות הממוצעות היו גבוהות יותר, עד כדי איבוד כיפות הקרח. ואם זאת כדורנו התקרר בחזרה ואף חזר לעידני קרח. גזי החממה לא ישארו לנצח באטמוספרה, אלא ייקלטו חזרה לתוך המערכת בצורות שונות (למשל – צמחים שיירקבו, ייקברו ויהפכו ל… נפט). זה ייקח קצת זמן, כמובן…
    מעבר לזה, החום הנפלט מתהליך הקרבוניזציה, בדיוק כמו החום הנפלט ממנוע בערה פנימית בלתי יעיל, ילכד ביעילות ע"י גזי החממה. אני לא חושבת שהאופיוליט העומאני מספיק גדול כדי לשמש קרבון סינק לכל הפחמן הדו-חמצני שהוספנו לאוויר. ויש עוד גזי חממה, כמו מתאן, שלא יושפעו מהתהליך.
    בקיצור, למרות שהרעיון נחמד, עדיף לדעתי להשקיע מאמצים באנרגיות נקיות כמו אנרגיות גאותרמיות, סולריות, וכו.

  12. תגובתו של אור היא התשובה לשאלת הגיאולוגית: מכיוון שהחום הנוצר בתהליך זה נוצר באזור ממוקד (בניגוד להתחממות הגלובלית שהיא….גלובלית) ניתן לנצל אותו ולחסוך בתהליכים אקזוטרמיים אחרים שדווקא מייצרים דו תחמוצת הפחמן.
    זה, כמובן, בנוסף על העובדה שגזי חממה שנשארים באטמוספירה ושאינם נקלטים בשום מקום ימשיכו לחמם אותה לנצח בשעה שחום שנפלט מתהליך חד פעמי מוקרן, בסופו של דבר, אל מחוץ לאטמוספרה.

    החיסרון המובנה בגישה זו הוא כמובן בהיותה חד כיוונית ולכן ניתן לעשות בה שימוש במשך זמן מוגבל בלבד – לא בהכרח בגלל הגבלת כמות הפחמן שניתן לקלוט בסלע כמו בגלל הגבלת כמות הפחמן שמותר לשאוב מן האטמוספירה מבלי לגרום לצמחים "להיחנק" ולכל שרשרת המזון להפגע.
    נראה, לכן, ששיטה זו יכולה להשקיט את מצפוננו (ולהאט את התחממותנו) רק כל עוד אנו משתמשים בדלקים מחצביים אבל לא הרבה מעבר לכך.
    זה לא דבר של מה בכך אבל צריך לזכור שזה יכול להיות רק פתרון ביניים.

  13. אם כבר קודחים עד למעבי האדמה, לא עדיף לנצל על הדרך גם את אנרגיית החום התת-קרקעית? אפשר להרוויח "שניים במחיר אחד" – גם להסליק את הפחמן הדו חמצני וגם לנצל את החום הנפלט להפקת חשמל.

  14. על פניו רעיון מבטיח, אבל יש לי תהיה – מטרת החוקרים היא להוריד את הכמות הפחמן הדו-חמצני באטמוספרה, ובכך להוריד את אפקט החממה ולמנוע התחממות "יתר" של כדוה"א (יתר זה עניין יחסי – כבר היה פה יותר חם בעבר…). האם סכום החום המשתחרר במהלך התגובה הכימית (האקזותרמית ביותר) הדרושה כדי להפטר מהפחמן הדו-חמצני הוא פחות מההתחממות הצפויה אם לא יסלקו את אותה הכמות מהאטמוספרה? יש לעשות חישוב מאזן חום כדי לבדוק האם ההשקעה כדאית. אני מנחשת שהחישוב אינו פשוט כלל וכלל, ואולי אף בלתי אפשרי כיום. את השאלה הזו הפנתי לאחד החוקרים (קלמן) במהלך הרצאה על הנושא, אך לא קיבלתי תשובה ברורה.

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר.

לוגו אתר הידען
דילוג לתוכן