Исследователи, вдохновившись природой, разработали метод закачки уловленного из промышленных процессов CO₂ в вулканические породы для безопасного и постоянного подземного хранения.
Новый этап в борьбе Европы с изменением климата
Впервые Европа будет захоранивать свой углерод не под морем, а под собственной землёй, открывая новую главу в борьбе континента с изменением климата.
30 апреля 2025 года ЕС выдал первое разрешение на наземное геологическое хранение CO₂. До этого все разрешения ЕС в рамках Директивы о геологическом хранении CO₂ выдавались для морских объектов.
Разрешение было предоставлено компании Carbfix, исландской компании из Рейкьявика, для её площадки закачки на геотермальной электростанции Hellisheiði.
Компания Carbfix выросла вместе с одноимённой исследовательской инициативой, которая получила мировое признание за разработку нового, безопасного и эффективного метода хранения углерода.
Как работает метод Carbfix
Процесс превращает закачанный CO₂ в стабильную карбонатную породу всего за два года. В отличие от большинства углеродных проектов, ориентированных на морское хранение, наземный подход CarbFix2 знаменует собой важный сдвиг: он ускоряет естественные процессы минерализации в базальте — вулканической породе, образованной из остывшей лавы.
В Хеллишейди CO₂ улавливается на геотермальной электростанции и двух установках прямого улавливания воздуха. Газ CO₂ растворяется в воде — подобно газированному напитку — и закачивается глубоко в пористые слои базальта, где минералы в породе вступают в реакцию с CO₂ и превращают его в твёрдый карбонат.
«Это важная веха и важный шаг на пути к реальному положительному влиянию на изменение климата», — сказала генеральный директор Carbfix Эдда Сиф Пинд Арадотттир, координировавшая CarbFix2 — второй этап исследования.
Глобальные цели и перспективы
На сегодняшний день Carbfix хранила более 100 000 метрических тонн CO₂. Благодаря новому разрешению компания теперь может хранить такой же объём ежегодно, с долгосрочной целью запереть до 3,2 миллиона метрических тонн в течение 30 лет — полностью компенсируя выбросы завода и улавливая углерод из других проектов, работающих на площадке.
CarbFix начала свою деятельность в 2007 году как партнёрство между промышленностью и научными кругами, сосредоточившись на минерализации CO₂. С 2011 по 2014 год она стала исследовательской инициативой. Полевые испытания начались на Хеллишейди в 2012 году, и к 2014 году исследователи подтвердили, что CO₂ успешно минерализуется, и начали хранить выбросы завода.
Второй этап исследования, CarbFix2 (2017–2021), позволил усовершенствовать технологию с помощью исследовательских партнёров во Франции, Испании и Швейцарии.
Использование морской воды
Бургер Сигфуссон, руководитель систем Carbfix и член команды-основателя, обозначил три основные цели исследования: оптимизировать технологию улавливания CO₂ из промышленных процессов, интегрировать её со способом хранения и изучить использование морской воды в процессе хранения.
«Наша общая концепция заключается в том, чтобы использовать тот же метод, который природа использует для регулирования долгосрочных концентраций CO₂ в атмосфере», — сказал он.
В природном цикле атмосферный CO₂ растворяется в дождевой воде, которая затем просачивается в землю. CO₂ делает воду кислой, позволяя ей растворять породы. В базальтовых образованиях это высвобождает минералы, которые вступают в реакцию с CO₂ и образуют карбонат кальция, запирая углерод.
Carbfix имитирует этот процесс, закачивая воду, обогащённую CO₂, в базальтовые слои, расположенные на глубине от 300 до 1000 метров под землёй.
«Мы ускоряем процесс, — сказал Сигфуссон. — Загружая в воду больше CO₂, мы делаем её более кислой, и она растворяет породы быстрее».
В отличие от обычных методов, которые включают закачку газа CO₂ в глубокие пласты горных пород, например, в истощённые нефтяные скважины, подход Carbfix сначала растворяет CO₂, снижая риск утечек и навсегда запирая его в твёрдой породе.
Хотя подземное хранение может быть более распространённым, Carbfix предлагает важную альтернативу. Геологические условия различаются по всему миру, отмечает Сигфуссон, поэтому для достижения глобальных климатических целей необходимы различные варианты хранения.
Carbfix расширила своё присутствие за пределы геотермальных электростанций, включив в него такие отрасли, как производство цемента, стали и химические заводы.
В настоящее время компания управляет пятью площадками закачки по всему миру и сотрудничает со швейцарской компанией Climeworks, мировым лидером в области прямого улавливания воздуха. Вместе они стали первой командой, которая осуществила подземное хранение CO₂, полученного в результате прямого улавливания воздуха.