Как оливин может спасти планету?
.
Пресса уже окрестила его «криптонитом» глобального изменения климата. Встречайте оливин - зеленоватый камень, который по сути является супергероем в минеральном мире. Главный его талант заключается в способности извлекать коварный углекислый газ из атмосферы и хранить его внутри микрогранул. Как этого добиться, какие планы строят учёные относительно оливина и какие с этим связаны трудности? Об этом мы расскажем далее.
Только факты
Одно из названий суперминерала - оливин - было присвоено ему в связи со схожестью отшлифованных камней с оливками. Если опустить подобный камешек в воду, то он станет прозрачней и может даже показаться, что просматривается косточка. Второе название минерала - перидот (слово французского происхождения). А прозрачную желто-зелёную разновидность оливина, являющуюся драгоценным камнем, принято называть хризолитом.
Оливин - один из самых распространённых на Земле минералов: он слагает основные магматические породы и очень широко распространён в мантии. Инфракрасные снимки, полученные аппаратом «Mars Odyssey», показывают, что и поверхность северного полушария Марса чрезвычайно богата оливином. В космосе минерал также не является редкостью: он встречается во многих видах метеоритов.
Основная концепция
Как мы знаем, одной из самых больших проблем, с которыми сталкивается природа при переработке продуктов человеческой жизнедеятельности, является огромное количество углекислого газа, который мы выбрасываем в атмосферу. Поэтому одной из главных задач, которые стоят перед человечеством в 21 веке, является так называемое «снижение углеродного следа», - и помочь в этом может изумрудный герой нашего рассказа.
Согласно проведенному анализу, одна тонна оливина может вместить порядка двух третей тонны диоксида углерода. Геохимик Олаф Шуйлинг (Olaf Schuiling) из Утрехтского университета (Universiteit Utrecht) в Нидерландах провел десятилетия, выступая за распространение минерала в качестве решения нашей беды. «Пусть земля поможет нам спасти Землю», - предлагает учёный на пенсии.
По логике, с помощью оливина мы могли бы частично удалить углерод из нашей атмосферы и замедлить темп антропогенного изменения климата. Суперминерал делал это естественным образом в течение миллиардов лет, но доктор Шуйлинг хочет ускорить процесс, распространяя зелёный камень повсюду и покрывая им как можно большую поверхность земли: поля, пляжи, детские площадки, песочницы... Уже сегодня в некоторых европейских городах успешно продают оливин, который информированные жители используют в качестве дорожек для своих участков. Датская компания «Greensand» даже пытается использовать оливин в качестве строительного материала.
Тем временем экологи из Королевского нидерландского института морских исследований (Royal Netherlands Institute for Sea Research) заинтересовались свойствами и потенциалом оливина в качестве добавки на морское дно. А научная группа из Университета Антверпена (University of Antwerp) изучает последствия влияния оливина в качестве удобрения на сельскохозяйственные культуры, такие как ячмень и пшеница.
Как это работает?
Выветривание (проще говоря, разрушение) горных пород - чрезвычайно важная, но очень медленная составляющая круговорота углерода в природе. Естественная эрозия приводит к запиранию атмосферного углекислого газа в камне посредством химических реакций между воздухом и такими широко распространёнными минералами, как силикаты.
В частности, когда богатый магнием оливин реагирует с углекислым газом и водой при естественных условиях, получаются карбонат магния и кремниевая кислота (тем самым углерод удаляется из воздуха и запасается в породе). Этим естественным процессом учёные и предлагают воспользоваться для частичной нейтрализации углекислого газа, произведённого человеком.
Итак, чтобы максимизировать реакцию с углеродом, «волшебный» минерал нужно тщательно раскрошить, а затем рассеивать над сушей и морем, ускоряя тем самым химические реакции и удаляя в больших количествах углекислый газ из атмосферы. Конечно, люди не первое десятилетие эксплуатируют выветривание горных пород в своих целях. Вопрос лишь в том, удастся ли нам оптимизировать уже существующие промышленные процессы и переместить их в новую область?
Отчасти эту работу мог бы выполнять за нас океан. Так, Олаф Шуйлинг предлагает раскладывать крупные зёрна оливина на пляжах, куда время от времени накатывает высокая волна. Прибой, по его словам, сам отшлифует камни и превратит их в гальку, а со временем и вовсе сотрёт минералы в порошок.
«Мировые отрасли добывают и транспортируют огромное количество угля, нефти и газа. Если общество решило, что геоинженерия делает полезное дело, то почему бы точно также не получать и оливин? Необходимое годовое количество доступно по всему миру и находится в доступности для крупномасштабной добычи. Это вполне реально», -настаивает Шуйлинг.
Камень преткновения
Скептики утверждают, что для существенных изменений с помощью оливина необходимо не меньше двадцати лет, и это не беря в расчёт неизбежное создание новых выбросов от добычи, а также распределения минерала на поверхности планеты. А ведь по неприлично приблизительным расчётам, для компенсирования хотя бы 30% мировых выбросов CO2 придётся ежегодно распространять 5 Гт оливина.
Олаф Шуйлинг уже нашёл немало единомышленников в Нидерландах, однако даже сторонники этого геоинженерного метода продолжают сомневаться в его безопасности. Например, сброс оливина в море может привести к изменению pH-фактора воды, а изменение среды обитания непредсказуемым образом скажется на самочувствии местных организмов. Оливин из некоторых месторождений может содержать токсичные тяжёлые металлы, и размолотый минерал превратится в опасную для человека и животных пыль.
Остаётся открытым вопрос, как уследить за контролем качества и избежать фальсификаций в промышленных масштабах (всегда найдутся бизнесмены, желающие продать под видом оливина, например, дешёвое зелёное стекло от размолотых бутылок и т.д.) И как защитить полудрагоценное сырьё от расхищения с отведённых ему мест? В общем, воплощение идеи на практике пока что влечёт за собой больше загадок, чем реальных решений.
Фил Ренфорт, специалист по минералам и секвестрации углерода из Оксфордского университета (University of Oxford) в Великобритании, поясняет, что данный метод, разумеется, не панацея. Однако исследования в этом направлении продолжаются и являются весьма многообещающими. Следующей их ступенью, вероятно, станет создание удерживающих СО2 искусственных органических материалов, чьё производство и распространение будет полностью безопасным для окружающей среды.
Источник
Пресса уже окрестила его «криптонитом» глобального изменения климата. Встречайте оливин - зеленоватый камень, который по сути является супергероем в минеральном мире. Главный его талант заключается в способности извлекать коварный углекислый газ из атмосферы и хранить его внутри микрогранул. Как этого добиться, какие планы строят учёные относительно оливина и какие с этим связаны трудности? Об этом мы расскажем далее.
Только факты
Одно из названий суперминерала - оливин - было присвоено ему в связи со схожестью отшлифованных камней с оливками. Если опустить подобный камешек в воду, то он станет прозрачней и может даже показаться, что просматривается косточка. Второе название минерала - перидот (слово французского происхождения). А прозрачную желто-зелёную разновидность оливина, являющуюся драгоценным камнем, принято называть хризолитом.
Оливин - один из самых распространённых на Земле минералов: он слагает основные магматические породы и очень широко распространён в мантии. Инфракрасные снимки, полученные аппаратом «Mars Odyssey», показывают, что и поверхность северного полушария Марса чрезвычайно богата оливином. В космосе минерал также не является редкостью: он встречается во многих видах метеоритов.
Основная концепция
Как мы знаем, одной из самых больших проблем, с которыми сталкивается природа при переработке продуктов человеческой жизнедеятельности, является огромное количество углекислого газа, который мы выбрасываем в атмосферу. Поэтому одной из главных задач, которые стоят перед человечеством в 21 веке, является так называемое «снижение углеродного следа», - и помочь в этом может изумрудный герой нашего рассказа.
Согласно проведенному анализу, одна тонна оливина может вместить порядка двух третей тонны диоксида углерода. Геохимик Олаф Шуйлинг (Olaf Schuiling) из Утрехтского университета (Universiteit Utrecht) в Нидерландах провел десятилетия, выступая за распространение минерала в качестве решения нашей беды. «Пусть земля поможет нам спасти Землю», - предлагает учёный на пенсии.
По логике, с помощью оливина мы могли бы частично удалить углерод из нашей атмосферы и замедлить темп антропогенного изменения климата. Суперминерал делал это естественным образом в течение миллиардов лет, но доктор Шуйлинг хочет ускорить процесс, распространяя зелёный камень повсюду и покрывая им как можно большую поверхность земли: поля, пляжи, детские площадки, песочницы... Уже сегодня в некоторых европейских городах успешно продают оливин, который информированные жители используют в качестве дорожек для своих участков. Датская компания «Greensand» даже пытается использовать оливин в качестве строительного материала.
Тем временем экологи из Королевского нидерландского института морских исследований (Royal Netherlands Institute for Sea Research) заинтересовались свойствами и потенциалом оливина в качестве добавки на морское дно. А научная группа из Университета Антверпена (University of Antwerp) изучает последствия влияния оливина в качестве удобрения на сельскохозяйственные культуры, такие как ячмень и пшеница.
Как это работает?
Выветривание (проще говоря, разрушение) горных пород - чрезвычайно важная, но очень медленная составляющая круговорота углерода в природе. Естественная эрозия приводит к запиранию атмосферного углекислого газа в камне посредством химических реакций между воздухом и такими широко распространёнными минералами, как силикаты.
В частности, когда богатый магнием оливин реагирует с углекислым газом и водой при естественных условиях, получаются карбонат магния и кремниевая кислота (тем самым углерод удаляется из воздуха и запасается в породе). Этим естественным процессом учёные и предлагают воспользоваться для частичной нейтрализации углекислого газа, произведённого человеком.
Итак, чтобы максимизировать реакцию с углеродом, «волшебный» минерал нужно тщательно раскрошить, а затем рассеивать над сушей и морем, ускоряя тем самым химические реакции и удаляя в больших количествах углекислый газ из атмосферы. Конечно, люди не первое десятилетие эксплуатируют выветривание горных пород в своих целях. Вопрос лишь в том, удастся ли нам оптимизировать уже существующие промышленные процессы и переместить их в новую область?
Отчасти эту работу мог бы выполнять за нас океан. Так, Олаф Шуйлинг предлагает раскладывать крупные зёрна оливина на пляжах, куда время от времени накатывает высокая волна. Прибой, по его словам, сам отшлифует камни и превратит их в гальку, а со временем и вовсе сотрёт минералы в порошок.
«Мировые отрасли добывают и транспортируют огромное количество угля, нефти и газа. Если общество решило, что геоинженерия делает полезное дело, то почему бы точно также не получать и оливин? Необходимое годовое количество доступно по всему миру и находится в доступности для крупномасштабной добычи. Это вполне реально», -настаивает Шуйлинг.
Камень преткновения
Скептики утверждают, что для существенных изменений с помощью оливина необходимо не меньше двадцати лет, и это не беря в расчёт неизбежное создание новых выбросов от добычи, а также распределения минерала на поверхности планеты. А ведь по неприлично приблизительным расчётам, для компенсирования хотя бы 30% мировых выбросов CO2 придётся ежегодно распространять 5 Гт оливина.
Олаф Шуйлинг уже нашёл немало единомышленников в Нидерландах, однако даже сторонники этого геоинженерного метода продолжают сомневаться в его безопасности. Например, сброс оливина в море может привести к изменению pH-фактора воды, а изменение среды обитания непредсказуемым образом скажется на самочувствии местных организмов. Оливин из некоторых месторождений может содержать токсичные тяжёлые металлы, и размолотый минерал превратится в опасную для человека и животных пыль.
Остаётся открытым вопрос, как уследить за контролем качества и избежать фальсификаций в промышленных масштабах (всегда найдутся бизнесмены, желающие продать под видом оливина, например, дешёвое зелёное стекло от размолотых бутылок и т.д.) И как защитить полудрагоценное сырьё от расхищения с отведённых ему мест? В общем, воплощение идеи на практике пока что влечёт за собой больше загадок, чем реальных решений.
Фил Ренфорт, специалист по минералам и секвестрации углерода из Оксфордского университета (University of Oxford) в Великобритании, поясняет, что данный метод, разумеется, не панацея. Однако исследования в этом направлении продолжаются и являются весьма многообещающими. Следующей их ступенью, вероятно, станет создание удерживающих СО2 искусственных органических материалов, чьё производство и распространение будет полностью безопасным для окружающей среды.
Источник