Газировка с кладбища

Ядерное топливо и токсичные отходы химической промышленности сейчас уже не удается потихонечку скинуть в море и приходится изыскивать способы их захоронения на своей или, за определенную мзду, чужой территории. С газами, в том числе и парниковыми, гораздо проще – они, по законам диффузии, все равно будут поделены между всеми регионами планеты, вне зависимости от экологических стандартов и экономической модели.

Есть, конечно, и другой вариант. Можно поступать с углекислым газом так же, как и со всеми остальными промышленными отходами – хоронить в толще нашей планеты. Это исключит CO₂ из циркуляции в атмосфере – как говорят специалисты, секвестирует его. Теоретических планов секвестра и моделей «кладбищ CO₂» в последнее время достаточно: от рудников и старых канализационных коллекторов до океанических базальтовых образований.

Как показал Стюарт Гилфиллан из Университета Манчестера и его канадские, американские и китайские коллеги,

лучшее, что в этом случае может получиться, – большое количество «газировки», наподобие той, что «извергается» из холодных гейзеров в Германии, Венгрии и других странах.

По сути, это первая частично экспериментальная работа, оценивающая эффективность возможных попыток по захоронению CO₂ в толще Земли. До сегодняшнего дня это направление «экогеологии» больше напоминало «мозговой штурм», в котором происходит только генерирование идей, иногда совсем бесшабашных; критику с оценкой эффективности или целесообразности авторы оставляли на потом.

Принципиально все предложения по утилизации CO₂ можно разделить на две большие группы – перевод его в биомассу и захоронение в неизменном виде.

В первом случае предлагается усилить потребление углекислого газа водорослями, за счет чего углерод из атмосферы будет постепенно переходить на дно океана или, по крайней мере, в толщу его вод. Здесь, как ни странно, уже есть небольшие подвижки: на примере естественных экосистем удалось примерно оценить эффективность от подобных вмешательств. Кроме того, то и дело проводятся непосредственные эксперименты по добавлению в океан сульфата железа, являющегося стимулятором роста водорослей.

Вторая группа методов до сих пор разрабатывалась исключительно в теоретическом русле. Были предложения по перемешиванию океанов, закачиванию углекислого газа в естественные пустоты и ниши, образованные при разработке полезных ископаемых. Появились даже схемы установок по сжижению прямо на теплоэлектростанциях, остающихся основным поставщиком парниковых газов в атмосферу. Одним из аргументов авторов в пользу эффективности подобных методов было то, что углекислый газ помимо простого растворения вступит в реакцию с горной породой, образуя относительно стабильные соединения.

Проблема в том, что стоимость, равно как эффективность и первые результаты от применения метода, пока могут быть рассчитаны очень и очень приблизительно, хотя, по большому счету, эти данные пригодились бы человечеству лет так 20–30 назад.

Гилфиллан и соавторы публикации в последнем Nature сделали первый шаг на пути к такой оценке.

Они не стали ставить экспериментов по закачке углекислоты, зато тщательно изучили поведение 9 естественных хранилищ CO₂ в Северной Америке, Китае и Европе.

Тщательно изучая изотопный состав углерода и благородных газов, имеющих магматическое происхождение и вытесняемых при взаимодействии углекислоты с минералами, учёные смогли определить, насколько хорошо растворяется CO₂ в породе.

Реакция идёт, но не так эффективно, как хотелось бы экологам. В среднем около 90% поглощенного CO₂ растворяется нестабильно и возвращается в атмосферу при первом удобном случае – увеличении температуры или снятии давления. И лишь 10% (в одном случае – 18%) – стабильно откладывается в виде разнообразных соединений, надёжно исчезая из оборота. Оценить скорость этих процессов пока не представляется возможным.

Так что в лучшем случае получатся подземные резервуары с газировкой.

К тому же довольно кислой – pH в этих источниках колеблется от 5 до 5,8.

А значит, называемые сегодня объемы необходимых хранилищ, а вместе с ними и стоимость проекта можно смело увеличивать в несколько раз. Зато в случае его реализации на Земле появится почти неограниченный запас газированной воды. Сироп могут добавить лишь живые организмы.