Могат ли минералите да помогнат за извличането на парниковите газове от въздуха? Докторантката в Университета Вагенинген, Нидерландия Емили те Пас проучва потенциала на разпръскването на натрошени силикатни минерали върху земеделска земя. "На този етап това все още е пионерска дейност. Важно е да се съберат данни: работи ли и безопасно ли е?"

На тестовия полигон в Ренкум докторантката Емили те Пас проучва дали парниковият газ CO2 може да бъде извлечен от въздуха чрез добавяне на силикатни минерали към земеделската почва. Основният принцип е буквално толкова стар, колкото и хълмовете. Силикатни скали реагират с разтворения CO2 и го свързват с бикарбонат, който може да се утаи в почвата под формата на вар. Когато това се случва по естествен път, то се случва с бързината на геоложки охлюв. Но ако се смелят минералите на пясък, смята геологът от Утрехт Олаф Шаулинг преди 15 години, това ще се осъществи за години или десетилетия. Шаулинг прогнозира, че може да се използва оливинът, най-реактивният силикат и един от най-разпространените минерали на Земята, за извличане на CO2 от въздуха в голям мащаб и да се използва в борбата срещу климатичните проблеми.

Засилено изветряне

С концепцията за „засилено изветряне“ се сблъсках, когато завършвах магистърската си степен по климатични изследвания във Вагенинген, казва Емили те Пас. "Правят се много изследвания за това колко голям е проблемът с измененията на климата. Моята основна цел е да работя върху решения и подобреното изветряне е един от примерите. Това е, върху което исках да се съсредоточа в магистърската си теза“. Идеята я отвежда при Матилде Хагенс от Групата по почвена химия и химично качество на почвите, която сега е неин сънаставник. Тя провежда лабораторен експеримент с различни силикатни минерали, за да получи първоначална представа за ефекта от добавянето им към почвата. През 2020 г. тя получава награда от Холандската асоциация за почвознание за най-добра дипломна работа за годината.

Ползи за земеделския производител

Те Пас отказва да предложи обратна оценка на количествата минерали, които ще са ви необходими, за да секвестирате, да речем, годишните емисии на CO2 от пътния трафик в Нидерландия. "Границите на изчисленията варират изключително много. Това, което е сигурно, е, че трябва да се използват такива минерали в голям мащаб; може би в морето или на големи площи земя. Моите изследвания се фокусират върху използването им в обработваемата земя, която представлява огромна площ в световен мащаб“.

Затова Те Пас разглежда и възможните предимства за земеделските производители, като например подобряване на почвеното плодородие. Превръщането на CO2 в бикарбонат и вар например повишава водородния показател рН на почвата, което може да бъде от полза за културите. Съществуват обаче и рискове. Тъй като от минерала оливин например, се отделя потенциално опасният никел. Един от изследователските въпроси е: дали този никел се оттича в подпочвените води, дали се поема от културите или остава свързан с почвените частици?

Естествени условия

След защитата на магистърската си теза Те Пас написва собствено предложение за изследване и оттогава изследванията ѝ надрастват рамките на лабораторията. Наскоро на мястото на изследването започна опит с "лизиметри", които представляват бетонни контейнери в земята с оборудване за измерване на хидрологията на почвата. В този случай бетонните ями съдържат пластмасови контейнери, пълни с почва, в която са смесени различни видове минерали и върху която се отглежда царевица.

До лизиметрите са разположени бели кофи с оборудване за извличане на влага от почвата на различна дълбочина. Водата, която се просмуква направо през почвата, се събира във варели, разположени по-ниско. В продължение на няколко години Те Пас иска да определи колко CO2 се поглъща, какви химически вещества се образуват, дали се отмиват и как реагира културата на всичко това. "Фокусът е върху химичните процеси в почвата, но искам да разгледам и връзката със селското стопанство. Това е опит в сравнително естествени условия, където можем да наблюдаваме и контролираме какво се случва в почвата“.

Оценка на жизнения цикъл

Засега все още има много въпроси без отговор, подчертава Eмили те Пас. "На този етап това все още е пионерска работа. Важно е да се съберат данни: работи ли и безопасно ли е? Фокусирам се основно върху химичния състав на почвата, но има и много други въпроси. На други места например се работи върху оценката на жизнения цикъл: какви са реалните ползи от това? Минералите например трябва да се добиват, транспортират и трошат, което също води до емисии на CO2. И все пак засиленото изветряне предоставя и възможности за използване на отпадъчните потоци от мините, което от своя страна допринася за кръговия характер“.

Според Те Пас от последния доклад на Междуправителствения комитет по изменение на климата (IPCC) става ясно, че няма да постигнем целите на Парижкото споразумение без техники като тази, дори ако успеем да намалим значително емисиите на парникови газове. „Освен от намаляване на емисиите се нуждаем и от нови техники за борба с изменението на климата. За мен това е една от основните причини да работя по този проект“, изтъква Емили те Пас.