Możliwość podziemnego wychwytywania i przechowywania węgla w bazaltach o niskiej temperaturze
Wychwytywanie i przechowywanie węgla (carbon capture and storage - CCS) w głębokiej warstwie podpowierzchniowej jest obiecującym rozwiązaniem w zakresie redukcji antropogenicznych emisji CO2 do atmosfery. Wydajność CCS została obliczona w pilotażowym miejscu wprowadzenia CO2 zwanym CARBFIX1, powiązanym z elektrownią geotermalną Hellisheidi, w której konsorcjum CARBFIX(odnośnik otworzy się w nowym oknie), prowadzące badania przechowywało CO2 w skałach maficznych (bogatych w magnez i żelazo). Finansowana ze środków UE inicjatywa DARK ENERGY (Wpływ drobnoustrojów podpowierzchniowych na mocowanie ciemnego CO2 w składowiskach geologicznych. Struktura i dynamika gospodarki) miała na celu pozyskanie większej wiedzy o funkcji planktonicznych gospodarek drobnoustrojowych obecnych w zbiornikach wodonośnych w odniesieniu do obiegu węgla, siarki i azotu i przeprowadzenie oceny ich reaktywności po iniekcji gazu. Zespół badawczy przeanalizował również strukturę i dynamikę gospodarki biofilmów i starał się opisać interakcje między drobnoustrojami i minerałami w trakcie rozpuszczania się minerałów i potencjalnego wytrącania się CO2. Na podstawie wcześniejszych badań zespół ustalił, że przed dokonaniem iniekcji obecna była zróżnicowana i bogata flora bakteryjna. Odkryli ogromną ilość promieniowców (Actinobacteria) i proteobakterii (Proteobacteria), jak również mikroorganizmy należące do gromad Nitrospirae, Bacteriodetes oraz Chlorobi. Naukowcy odkryli, że głębokie ekosystemy cechują się szybką reakcją na operacje związane z iniekcją CO2. Zakwaszanie wód gruntowych zawierających CO2 spowodowało znaczny spadek ilości drobnoustrojów, przy jednoczesnym wzroście litoautroficznych betaproteobakterii utleniających żelazo wraz z degradorami związków aromatycznych, tym samym wpływając na stan redoksów warstwy wodonośnej i węgla. W szczególności wykazali, że rozpuszczanie w bazalcie miało kluczowe znaczenie dla uwalniania się składników odżywczych i źródeł energii, utrzymujących wzrost autotroficzny i heterotroficzny, przy możliwym wpływie stymulacji aktywności bakteryjnej na przechowywanie minerałów. W ramach projektu DARK ENERGY zbadano środowiska bakteryjne w wodach gruntowych, w wyniku czego ustalono, że mikroorganizmy obecne są również w biofilmach, znajdujących się na powierzchni skał. W ramach projektu ustalono, że biofilmy tworzą złożone i zróżnicowane środowiska, które mogą asymilować CO2 i tym samym bezpośrednio wpływać na funkcjonowanie całego systemu. W wyniku opisywanej inicjatywy ustalono, że iniekcje gazu i aktywność CCS ma ogromny wpływ na środowiska drobnoustrojów w bazalcie, a być może w konsekwencji również na wydajność składowania minerałów. Wyniki te w znacznym stopniu przyczynią się do rozwoju technologii asymilacji CO2 w UE. Przedtem wpływ mikroorganizmów na składowanie węgla nie był brany pod uwagę w modelach predykcyjnych, tworzonych przez geochemików. W wyniku badań uzyskano cenne informacje o potencjale drobnoustrojów w zakresie bezpośredniej lub pośredniej asymilacji CO2, które mogą zostać wykorzystane w przyszłych badaniach.
Słowa kluczowe
Zmiana klimatu, emisje CO2, wychwytywanie i przechowywanie węgla, DARK ENERGY, wspólnoty drobnoustrojów, życie na głębokości
