În adâncul unei foste mine de aur din statul american Dakota de Sud, transformată între timp într-un laborator de cercetare, oamenii de știință au descoperit microbi care ar putea ajuta la transformarea dioxidului de carbon produs de fabrici în minerale solide, scrie Eco News.
Cercetarea este realizată de specialiști de la South Dakota Mines și Sanford Underground Research Facility, un laborator aflat la aproximativ 1.250 de metri sub pământ, în vechea mină Homestake.
În loc să capteze dioxidul de carbon și să îl depoziteze sub pământ sub formă de gaz, cercetătorii încearcă să îl transforme într-o substanță solidă, asemănătoare pietrei. Materialul rezultat ar putea fi folosit ulterior în produse pentru construcții, precum betonul.
Viață la mare adâncime, fără lumină
Microbii au fost descoperiți într-un mediu extrem, fără lumină naturală, cu temperaturi ridicate și foarte puțin spațiu. Apa și rocile din mină creează condiții în care majoritatea organismelor nu ar putea supraviețui.
Tocmai capacitatea lor de a trăi în astfel de locuri i-a atras pe cercetători. Organismele care supraviețuiesc la mare adâncime dezvoltă mecanisme speciale, pe care oamenii de știință încearcă acum să le folosească în industrie.
În acest caz, microbii pot ajuta la un proces numit mineralizarea carbonului. Pe scurt, dioxidul de carbon este transformat prin reacții chimice într-un mineral solid.
Profesoara Tanvi Govil, de la South Dakota Mines, studiază acești microbi și enzimele produse de ei. Cercetătorii nu intenționează să introducă direct microorganismele în coșurile fabricilor, ci să copieze modul în care acestea funcționează.
De ce este importantă transformarea CO2 în piatră
Captarea dioxidului de carbon rezolvă doar o parte a problemei. După ce gazul este colectat, el trebuie păstrat în siguranță pentru zeci sau chiar sute de ani.
O metodă folosită în prezent presupune injectarea gazului în straturi adânci de rocă. Există însă riscul ca acesta să se deplaseze și să revină la suprafață prin fisuri sau falii geologice.
Transformarea CO2 într-un mineral este considerată mai sigură, deoarece carbonul devine parte din rocă și nu mai poate scăpa sub formă de gaz.
În natură, un astfel de proces poate dura ani. În testele de laborator în care au fost folosiți microbi, cercetătorii au reușit însă să obțină magnezit, un mineral care conține carbon, în doar zece zile.
Studiile actuale se concentrează mai ales asupra enzimelor inspirate de acești microbi. Enzimele sunt substanțe naturale care accelerează reacțiile chimice.
Într-un sistem industrial, gazele eliminate de o fabrică ar trece printr-un rezervor cu o soluție care conține aceste enzime. Ele ar ajuta dioxidul de carbon să se transforme în ioni de carbonat. Mai simplu spus, enzimele modifică forma chimică a CO2, astfel încât acesta să poată reacționa cu calciul. În urma reacției se formează carbonat de calciu, un material solid asemănător calcarului.
Cercetătorii încearcă să facă enzimele suficient de rezistente pentru a funcționa în condițiile dificile din fabrici și termocentrale, unde există temperaturi ridicate, presiune, aciditate și diferite metale.
Microbii descoperiți în mină sunt valoroși tocmai pentru că au evoluat într-un mediu extrem și produc enzime care pot rezista în condiții dure.
Carbonul captat ar putea fi folosit în beton
Carbonatul de calciu obținut prin acest proces este deja folosit în industria construcțiilor, inclusiv la fabricarea cimentului și betonului.
Astfel, dioxidul de carbon captat nu ar mai fi doar depozitat, ci ar putea deveni materie primă pentru clădiri, drumuri și alte construcții.
În proces ar putea fi folosită și cenușa rezultată din arderea cărbunelui. Aceasta conține calciu, care poate reacționa cu dioxidul de carbon și poate forma carbonat de calciu solid.
Compania Carbon EnZero, care încearcă să transforme cercetarea într-o tehnologie comercială, susține că metoda ar putea folosi un deșeu industrial pentru a neutraliza o parte din emisiile de carbon.
Urmează testarea în condiții reale
Cercetătorii pregătesc acum un sistem mobil de captare a dioxidului de carbon, care ar putea fi montat pe un camion și transportat la fabrici sau centrale electrice.
Dispozitivul ar urma să fie conectat direct la sursa de emisii și ar putea procesa aproape o tonă de CO2 pe zi.
Cantitatea este foarte mică în comparație cu emisiile globale, însă scopul primelor teste este de a demonstra că tehnologia poate funcționa și în condiții reale, unde gazele sunt fierbinți, conțin impurități și circulă cu viteză mare.
Carbon EnZero intenționează să înceapă testele în 2026 și să dezvolte tehnologia la scară mai largă începând din 2027.
O tehnologie promițătoare, dar aflată la început
Descoperirea ar putea schimba modul în care unele industrii gestionează emisiile de dioxid de carbon. Totuși, cercetătorii trebuie să demonstreze că sistemul poate fi construit la un cost accesibil, poate funcționa continuu și poate fi folosit la scară mare.
Specialiștii avertizează și că tehnologiile de captare a carbonului nu trebuie să înlocuiască investițiile în energie curată, eficiență energetică și reducerea emisiilor.
Cu toate acestea, microbii descoperiți în întunericul unei foste mine de aur le-ar putea oferi cercetătorilor o metodă nouă de a transforma un gaz care încălzește planeta într-un material solid și stabil.
