Подрібнений камінь може допомогти боротися зі зміною клімату

Від цукрових плантацій у Бразилії до чайних плантацій в Індії подрібнені гірські породи розсипають на великих ділянках сільськогосподарських угідь по всьому світу в новій спробі боротьби зі зміною клімату. Ця технологія називається посиленим вивітрюванням порід і має на меті прискорити природне поглинання та зберігання вуглекислого газу — парникового газу, що нагріває планету.

Це потенційно великий бізнес, оскільки технологічні гіганти, авіакомпанії та компанії швидкої моди стоять у черзі, щоб купити вуглецеві кредити від проектів посиленого вивітрюванням порід для компенсації власних викидів.

Посилене вивітрювання порід має на меті прискорити природний геологічний процес, який називається вивітрюванням. Вивітрювання — це руйнування порід вугільною кислотою, яка утворюється, коли вуглекислий газ з повітря або ґрунту розчиняється у воді. Вивітрювання відбувається природним чином, коли дощ падає на каміння, і цей процес може заблокувати вуглекислий газ з повітря або ґрунту у вигляді бікарбонату, а згодом вапняку.

Посилене вивітрювання прискорює процес, використовуючи породи швидкого вивітрювання, такі як базальт, які подрібнюють до дрібних частинок для збільшення площі їх поверхні.

Посилене вивітрювання порід все ще є досить новою технологією, і є питання щодо того, скільки вуглецю вона може видалити. Одне американське дослідження показало, що застосування п'ятдесяти тонн базальту на гектар землі щороку може видалити до десяти з половиною тонн вуглекислого газу на гектар протягом чотирирічного періоду.

Але вчені, які застосовували базальт на плантаціях олійної пальми в Малайзії та цукрової тростини в Австралії, виміряли набагато нижчі показники видалення. «Польові випробування показують, що були завищені оцінки кількості та швидкості поглинання», — сказав Пол Нельсон, ґрунтознавець з Університету Джеймса Кука, який вивчав посилене вивітрювання порід.

Показники залежать від змінних, включаючи тип і розмір породи, наскільки вологий і жаркий клімат, тип ґрунту та управління землею. Вимірювання поглиненого вуглецю є складним завданням. Найпопулярніша техніка вимірює катіони — позитивно заряджені іони, які вивільняються з породи під час вивітрювання.

Але ці катіони виробляються незалежно від того, з якою кислотою прореагувала порода. «Якщо є кислоти сильніші за вугільну, то вона буде реагувати з ними», — сказав Нельсон, тому вимірювані катіони виробляються навіть тоді, коли вуглекислий газ не поглинається.

Це не означає, що посилене вивітрювання порід є безглуздим, сказав Вольфрам Басс, дослідник видалення вуглекислого газу в Австралійському національному університеті, просто це потребує ретельного калібрування та вимірювання. «Немає сумнівів, що ця техніка працює», — сказав він. «Однак, щоб бути впевненими, скільки вуглекислого газу ми насправді видаляємо, потрібно більше фінансування для проведення фундаментальних досліджень».

Додана порода збільшує лужність ґрунту, що може стимулювати ріст сільськогосподарських культур, поживні речовини ґрунту та утворення ґрунту. Базальт є природно поширеним і часто доступний як побічний продукт видобутку в кар'єрах, що знижує витрати на процес.

Експерти зазначають, що навіть якщо порода реагує з іншими кислотами в ґрунті, не вдаючись заблокувати вуглекислий газ на цьому етапі, вона все ще може мати планетарні переваги. Це тому, що кислоти в ґрунті інакше зрештою змиваються в річки та море, де підкислення призводить до вивільнення вуглекислого газу.

Якщо порода нейтралізує цю кислоту в ґрунті, «ви запобігли вивільненню вуглекислого газу з води в атмосферу нижче за течією», — сказав Нельсон. Масштаб цих можливих «запобіжних» викидів поки що не ясний.

Посилене вивітрювання порід загалом вважається безпечним, оскільки воно лише прискорює існуючий природний процес. Однак деякі породи швидкого вивітрювання мають високий рівень потенційно отруйних важких металів. Розсіювання дрібно подрібненої породи також вимагає відповідного захисного спорядження для тих, хто бере участь.

Але основний ризик полягає в тому, що неправильні вимірювання завищують поглинений вуглець. Деякі проекти вже продають вуглецеві кредити від посиленого вивітрювання порід. Якщо компанія купує кредит для компенсації своїх викидів, але процес поглинає менше, ніж прогнозувалося, це може призвести до чистого збільшення вуглекислого газу, що потрапляє в атмосферу.

Проекти відбуваються в більшості частин світу, включаючи Європу, Північну Америку, Латинську Америку та Азію. На початку цього року проект у Бразилії оголосив, що він поставив перші в історії перевірені кредити на видалення вуглецю від проекту посиленого вивітрювання порід.

Процес використовується або випробовується в сільськогосподарських умовах від чайних плантацій у Дарджилінгу в Індії до американських полів сої та кукурудзи. Стартап посиленого вивітрювання порід Mati Carbon, що працює в Індії, виграв премію X Prize у розмірі п'ятдесят мільйонів доларів за проекти видалення вуглецю раніше цього року.

У грудні Google оголосив те, що тоді було найбільшою в світі угодою з посиленого вивітрювання порід, на двісті тисяч тонн кредитів на видалення вуглецю, які мають бути поставлені на початку тридцятих років стартапом Terradot. Вартість угоди не розголошувалася, але окрема угода Terradot з компанією, що представляє фірми, включаючи H&M, продала дев'яносто тисяч тонн за двадцять сім мільйонів доларів.