NGV-Geonieuws 156 artikel 1003

NGV-Geonieuws: elektronisch geologisch tijdschrift


Januari 2009, jaargang 11 nr. 1 artikel 1003

Redactie: George Brouwers tot en met artikel 1023 en vanaf 1024 dr.W.M.L.(Willem) Schuurman

Dit artikel is onderdeel van NGV-Geonieuws uitgave 156! Op de huidige pagina is alleen artikel 1003 te lezen.

<< Vorig artikel: 1002 | Volgend artikel: 1004 >>

1003 Peridotiet als natuurlijke opslag van atmosferisch CO2
Auteur: drs. Martijn Gorissen

Klik hier voor alle artikelen over Dateringen ! Klik hier voor alle artikelen over het Milieu ! Klik hier voor alle artikelen over Mineralen ! Klik hier voor alle artikelen over (Paleo)Klimaat !     Klik hier om dit artikel af te drukken !

Klimaatverandering en opwarming van de aarde wordt veelal verweten aan de uitstoot van koolstofdioxide (CO2) van o.a. autoís en industrie. Sinds de industriŽle revolutie (ca. 1850) is de concentratie van CO2 in de atmosfeer met meer dan 100 ppm gestegen tot boven de 350 ppm. P.B. Kelemen en J. Matter (Columbia University) hebben in Oman, in de vorm van peridotiet, een optie gevonden voor een snelle en makkelijke opslagplaats van atmosferisch CO2.


Toenamen van atmosferisch CO2 (in parts per million) over de laatste 10000 jaar en de laatste 200 jaar (IPCC, 2007).

De samenstelling van peridotiet bestaat voornamelijk uit de mineralen olivijn en verschillende pyroxenen. Deze mineralen reageren aan het aardoppervlak met water en koolstofdioxide en vormen serpentijn, Fe-oxides (magnetiet) en carbonaten (calciet, magnesiet en dolomiet). De reactie met koolstofdioxide leidt dus tot stabiele mineralen in o.a. carbonaatvorm.




De mineralen serpentijn (links), calciet (midden) en dolomiet (rechts)





en de mineralen magnetiet (links), peridotiet (midden) en olivijn (rechts).

In situ vorming van carbonaten uit peridotiet komt algemeen voor in de natuur door verweringsprocessen bij lage temperatuur. Versnellen van dit in situ proces, tot nu toe genegeerd, kan een belangrijk alternatief zijn voor de ex situ carbonaatvorming uit mineralen en CO2.


Samail ophiolite gebied ten zuiden van Muscat, Oman. Rode cirkels zijn gebruikt
voor 14C dateringen en de blauwe vierkanten zijn voor het onderzoek relevante
sedimentair carbonaat (travertine) afzettingen.

Een opgeheven stuk oceanische korst en mantel in Oman, genaamd Samail ophiolite, laat uit zichzelf al een verhoogde verweringssnelheid van peridotiet en carbonaatvorming zien. Als gevolg hiervan wordt naar men schat 10 tot 1000 ton CO2 per jaar opgeslagen. Door het gesteente in het gebied zijn daarom ook carbonaataders te zien. Deze zijn mogelijk door dit proces jonger dan voorheen werd gedacht. Na 14C datering bleken, in tegenstelling tot wat eerst werd aangenomen (30-95 miljoen jaar), de carbonaten een leeftijd te hebben van ongeveer 26.000 jaar wat als een verassing kwam.



Carbonaataders in peridotiet op 2 locaties in Oman. Links locatie 'Duck' en rechts locatie ten noorden van het dorp Batin.

Kelemen et al. laten via een simpele berekening zien, op basis van oppervlakte van het gebied en het percentage peridotiet in het gesteente, dat in Samail ophiolite bij volledige omzetting van alle Mg kationen in het peridotiet tot carbonaat (magnesiet) 7.7x1016 kg aan CO2 verbruikt wordt. Dit is vele malen groter dan het totaal kg CO2 in de atmosfeer (~2.9x1015 kg). Dit betekent theoretisch dat al het koolstofdioxide in de atmosfeer kan worden vastgelegd in dit stuk aardkost.

Kelemen et al. stellen daarom voor om dit natuurlijke proces te versnellen. Dit kan gedaan worden door het inbrengen bij een verhoogde druk en temperatuur, bij het boren in het gesteente, van boorwater met CO2. Initieel vindt er een verwarmingsstap plaats tot 25 of 30 graden celsius. Het CO2 zorgt dat via exotherme carbonaatreacties, met weinig verlies van energie, de hoge temperatuur en reactiesnelheid in stand worden gehouden. Deze in situ omzetting van peridotiet naar carbonaat kan meer dan 1 miljard ton CO2 per jaar verbruiken. Dit is een goedkope, veilige en permanente methode voor de opslag van atmosferische CO2.

Referenties:
  • P.B. Kelemen & J. Matter (2008). In situ carbonation of peridotite for CO2storage. PNAS, November 11, 2008. Vol. 105 no. 45. pp.17295-17300.

Fotoís:
CO2 grafiek is afkomstig uit IPCC rapport, 2007, de mineraal fotoís uit Wikipedia, die van de olivijn is van Courtesy NASA/JPL-Caltech en de overigen zijn uit de publicatie van Kelemen et al., 2008


Copyright © NGV 1999-2017
webmaster@geologischevereniging.nl