Le CO2 devient défoncé : la méthode transforme le gaz nocif en solide.
Les ingénieurs ont pris un pourboire de Medusa, semble-t-il. Ils ont fixé le dioxyde de carbone, un gaz à effet de serre embêtant, et l’ont transformé en pierre.
Cependant, le processus qu’ils ont utilisé n’était pas aussi simple que de simplement observer le gaz. Essentiellement, ils se sont appuyés sur une version accélérée des processus naturels pour extraire le dioxyde de carbone (CO2) rejeté par une centrale électrique en Islande et transformer le gaz en solide.
Cette capacité à capturer le dioxyde de carbone et à le stocker indéfiniment peut aider à réduire les niveaux de gaz piégeant la chaleur dans l’atmosphère et à endiguer le réchauffement climatique, ont noté les chercheurs.
« Nous devons faire face à l’augmentation des émissions de carbone », a déclaré l’auteur principal de l’étude, Juerg Matter, aujourd’hui professeur agrégé de géo-ingénierie à l’Université de Southampton au Royaume-Uni, dans un communiqué. « C’est le stockage permanent ultime – transformez-les en pierre. »
Stockage naturel du carbone
Le réchauffement climatique d’origine humaine se produit principalement à cause des gaz à effet de serre, tels que le dioxyde de carbone et le méthane, qui sont rejetés dans l’air par les humains qui brûlent des combustibles fossiles pour l’énergie et d’autres processus. Ces gaz emprisonnent la chaleur avant qu’elle ne puisse s’échapper dans l’espace. Le dioxyde de carbone est le principal facteur de ce réchauffement, ont déclaré les scientifiques, car des milliards de tonnes de gaz sont libérés chaque année et restent dans l’atmosphère pendant de longues périodes.
Ordinairement, ce gaz est extrait de l’atmosphère par les plantes, qui l’utilisent pour la photosynthèse, et un processus chimique appelé altération des roches. Ce processus se produit lorsque le dioxyde de carbone et d’autres gaz qui se dissolvent dans l’eau forment des acides faibles qui réagissent ensuite chimiquement avec les minéraux des roches pour former d’autres solides, comme les argiles. Cependant, ces deux processus d’absorption sont relativement lents et ne peuvent pas suivre la production humaine, ont noté les chercheurs de l’étude.
En tant que tels, des ingénieurs et d’autres scientifiques ont travaillé sur plusieurs efforts pour injecter d’une manière ou d’une autre le dioxyde de carbone dans le sol. Par exemple, le dioxyde de carbone est pompé dans les minuscules trous, ou pores, de la roche sédimentaire – le type déposé par des couches de sable, par exemple, sur le fond de l’océan.
Le problème est que le dioxyde de carbone est un gaz et a tendance à augmenter. Pour le garder sous terre, il faut placer une couche de roche moins poreuse au-dessus de la roche poreuse où le gaz est stocké. Le dioxyde de carbone finira par réagir avec la roche poreuse et se transformer en un composé solide de carbonate, mais ce processus peut prendre des siècles, voire des millénaires, selon le co-auteur de l’étude Sigurdur Gislason, professeur de recherche à l’Université d’Islande à Reykjavik.
Une nouvelle façon de cacher le CO2
L’équipe, dirigée par Juerg Matter, maintenant professeur agrégé de géo-ingénierie à l’Université de Southampton, a essayé quelque chose de différent. Les chercheurs ont pris le dioxyde de carbone émis par une centrale électrique en Islande, l’ont pressurisé à 25 atmosphères. Ils ont ensuite pompé le CO2 dans un trou de forage rempli d’eau, dissolvant le gaz et produisant quelque chose comme de l’eau de Seltz. Le mélange a ensuite été pompé dans une couche de roche volcanique poreuse située à environ 1 640 pieds (500 mètres) sous la surface du sol. La roche a réagi avec le mélange et formé des composés carbonatés.
La co-auteure de l’étude, Sandra Snaebjornsdottir, détient un échantillon de roche volcanique chargée de carbonate solidifié, formé lorsque les chercheurs ont pompé du dioxyde de carbone dans la roche.
Essentiellement, les chercheurs ont accéléré l’altération des roches, a déclaré Gislason à Live Science. Voici comment cela fonctionne : Le dioxyde de carbone dans l’eau forme de l’acide carbonique, qui dissout les basaltes et les rend plus poreux. Pendant ce temps, le carbone et l’oxygène du CO2 forment de nouveaux composés, principalement des carbonates de magnésium, de fer et de calcium, qui sont des solides qui ne peuvent aller nulle part. « Le calcium, le fer, le magnésium peuvent tous former des carbonates », a déclaré Gislason.
Le processus ressemble beaucoup à ce qui se passe naturellement, sauf que lorsque la pierre – que ce soit des montagnes ou des bâtiments en pierre – s’altère, cela se produit lorsqu’il pleut, et l’eau de pluie ne convertit qu’une petite quantité de carbone à la fois. De plus, comme le CO2 ajouté à l’eau est soumis à beaucoup plus de pression qu’il ne l’est dans l’atmosphère, la concentration d’acide carbonique est plusieurs fois plus élevée que dans l’eau de pluie, ou même dans l’eau gazeuse que les gens boivent.
L’étude a été menée sur une période de deux ans, a noté le co-auteur de l’étude, Martin Stute, chercheur à l’observatoire de la Terre Lamont-Doherty de l’Université Columbia à New York. Pendant ce temps, l’équipe surveillait la percolation de l’eau à travers la roche à l’aide de stations de surveillance placées à une certaine distance du site d’injection. Ils n’ont détecté aucun CO2.
Même si le processus nécessite initialement beaucoup d’eau, cette eau peut être recyclée, car les autres éléments qu’elle contient – le dioxyde de carbone et les composés de la roche – sont tous éliminés lors des réactions qui forment les carbonates, a déclaré Stute. Il a ajouté qu’un autre avantage est que l’eau n’a pas besoin d’être fraîche ; l’eau de mer devrait fonctionner aussi bien, bien que cela n’ait pas encore été essayé.
Les prochaines étapes consisteront à mener davantage d’expériences et à passer à l’échelle, ont déclaré les chercheurs.
Gislason et Stute ont tous deux noté que le dioxyde de carbone devrait être transporté vers des sites de pompage si des projets comme celui-ci étaient construits commercialement, de sorte que la technique se prête probablement mieux aux centrales électriques proches des zones de roche basaltique poreuse. Gislason a déclaré que cela décrit de nombreuses zones avec des centrales électriques. « Il existe des opportunités pour cela en Indonésie ou au Japon », a-t-il déclaré.
Pourtant, la méthode offre un moyen possible de se débarrasser du dioxyde de carbone rapidement et proprement, a-t-il déclaré. « Dans un sens, vous imitez simplement la nature », a déclaré Gislason. « Juste pour accélérer le processus. »
