Koltvísýringi breytt í stein á tveimur árum

Hægt er að binda koltvísýring sem steintegund í basaltberglögunum við virkjun ON á Hellisheiði að 95 prósentum á tveimur árum en ekki öldum eða árþúsundum eins og áður var talið.

Þetta kemur fram í grein sem mun birtast á morgun í Science sem er eitt útbreiddasta og þekktasta vísindatímarit heims. Greinin fjallar um CarbFix loftslagsverkefnið sem unnið hefur verið að við jarðgufuvirkjun Hellisheiðarvirkjun frá árinu 2007.

Aðalhöfundur greinarinnar er Jürg Matter, einn þeirra fjölda vísindamanna sem komið hafa að verkefninu. Verkefnisstjóri þess er dr. Edda Sif Pind Aradóttir, vísindamaður á Þróunarsviði Orkuveitu Reykjavíkur. OR og síðar ON hafa verið helstu bakhjarlar verkefnisins frá því til þess var stofnað. Að því hefur komið fjöldi vísindamanna auk iðnaðarmanna og tæknifólks OR og síðar einnig Orku náttúrunnar.

Edda Sif Pind Aradóttir, verkefnisstjóri:

„Þessar niðurstöður eru merkilegar fyrir margra hluta sakir. Í fyrsta lagi hvað bindingin er hröð. Aðferðirnar sem við höfum þróað standa öðrum tilraunum í þessa veru talsvert framar hvað þetta varðar. Í öðru lagi er þessi aðferð miklu ódýrari en aðrar sem við höfum upplýsingar um. Við áætlum að kostnaður við bindingu hvers tonns sé um 3.500 krónur. Það helmingur til fjórðungur af þeim fjárhæðum sem gefnar hafa verið upp við samsvarandi verkefni. Í þriðja lagi höfum við nú í höndunum niðurstöður sem gefa til kynna að heimsbyggðin hafi eignast nýtt vopn í baráttunni við loftslagsvandann.“

Um CarbFix

Þau meginmarkmið sem lagt var upp með við stofnun CarbFix verkefnisins voru þrjú:

  • Að auka skilning á því hvað verður um koltvísýring sem dælt er niður í berggrunninn til langs tíma litið.
  • Að þróa tækni til að binda koltvísýring varanlega í jarðlögum.
  • Að gefa út og miðla niðurstöðum rannsókna og tilrauna svo þær geti nýst sem víðast.

Nú er ljóst að öll markmið hafa náðst og áfram verður unnið að frekari framgangi þeirra. CarbFix verkefnið er einstakt að því leyti að það tengist beint rekstri jarðvarmavirkjunar og er merkilegt dæmi um samstarf vísindasamfélagsins og orkufyrirtækis. Koltvísýringur, sem kemur upp með jarðhitavökvanum og færi annars út í andrúmsloftið, er bundinn í bergi í grennd virkjunarinnar og eykur þar með grænt gildi orkuframleiðslunnar.

Koltvísýringur er um 0,4% útblásturs virkjunarinnar. Með því að leysa koltvísýringinn upp í vatni við niðurdælingu – svipað og í sódavatni – er verulega dregið úr hættu á því að hann sleppi til yfirborðs áður en hann binst í formi karbónat steinda í berggrunninum. Koltvísýringurinn binst jafnframt hraðar í berginu sé hann uppleystur í vatni. Þessi binding koltvísýrings í bergi er þekkt í náttúrunni og sést oft sem hvítar doppur eða holufyllingar í gosbergi.

Verkefnið hefur notið alþjóðlegra rannsóknarstyrkja meðal annars frá Evrópusambandinu og Bandaríkjastjórn.

CarbFix þekking nýtist í SulFix

Við vinnslu þessa nýsköpunar- og þróunarverkefnis við Hellisheiðarvirkjun kviknaði hugmynd um að hægt væri að beita samskonar aðferð á brennisteinsvetni, sem einnig kemur upp úr borholum með jarðhitavökvanum. Þannig fæddist SulFix þróunarverkefnið. Í verkefninu, sem er í höndum Tækniþróunar hjá Orku náttúrunnar, er farið svipað með brennisteinsvetni og koltvísýringinn; það er blandað vatni og dælt niður í berggrunninn þar sem það breytist í pýrít eða glópagull. Litið hefur verið á útblástur brennisteinsvetnis sem helsta viðfangsefni í umhverfismálum jarðgufuvirkjana síðustu ár.

Sumarið 2014 var tekin í notkun lofthreinsistöð við virkjunina. Í stöðinni eru koltvísýringur og brennisteinsvetni skilin frá öðrum jarðhitalofttegundum, sem ekki leysast upp í vatni. Stöðin var rekin í tilraunaskyni í eitt ár áður en ákvörðun var tekin um að tvöfalda afköst hennar. Sú framkvæmd er langt komin og segja má að brennisteinsvandinn við jarðhitanýtinguna á Hellisheiði sé úr sögunni. Það er ekki síst þekkingunni sem fékkst í CarbFix verkefninu að þakka.

Ágripið af greininni í Science

Hér fer ágripið af grein vísindafólksins eins og það birtist í tímaritinu:

Carbon capture and storage (CCS) provides a solution towards decarbonization of the global economy. The success of this solution depends on the ability to safely and permanently store CO2. This study demonstrates for the first time the permanent disposal of CO2 as environmentally benign carbonate minerals in basaltic rocks. We find that over 95% of the CO2 injected into the CarbFix site in Iceland was mineralized to carbonate minerals in less than two years. This result contrasts with the common view that the immobilization of CO2 as carbonate minerals within geologic reservoirs takes several hundreds to thousands of years. Our results, therefore, demonstrate that the safe long-term storage of anthropogenic CO2 emissions through mineralization can be far faster than previously postulated.

Hellisheiðarvirkjun úr lofti
Hellisheiðarvirkjun