La humanidad necesita mejorar cuando se trata de reducir las emisiones de carbono para prevenir los peores efectos del cambio climático. Si el mundo cumple con el objetivo mínimo del IPCC de mantener los aumentos de temperatura global por debajo de 1.5 ° C, todas las vías posibles para el CO 2 la remediación debe ser explorada
La captura geológica puede desempeñar un papel importante aquí. Las rocas y sedimentos subterráneos de nuestro planeta ofrecen un vasto espacio potencial para el almacenamiento de carbono a largo plazo. Para respaldar esto, un reciente estudio computacional de un grupo internacional dirigido por japoneses en la Universidad de Kyushu muestra cuán atrapadoel dióxido de carbono se puede convertir en minerales inofensivos.
Las rocas debajo de la superficie de la tierra son altamente porosas, y la captura implica la inyección de CO 2 en los poros después de recogerlo de su fuente de emisión. Aunque CO 2 generalmente se considera demasiado estable para reaccionar químicamente con la roca, puede adherirse firmemente a la superficie mediante adsorción física. Eventualmente se disuelve en agua, formando ácido carbónico, que puede reaccionar con metales acuosos para formar minerales de carbonato.
"La mineralización es el método más estable de CO a largo plazo 2 almacenamiento, bloqueo de CO 2 en una forma completamente segura que no se puede volver a emitir ", explica Jihui Jia del Instituto Internacional para la Investigación de Energía Neutral en Carbono I2CNER, Universidad de Kyushu, primer autor del estudio".miles de años, pero esa visión está cambiando rápidamente. Las reacciones químicas no se entienden completamente porque son muy difíciles de reproducir en el laboratorio. Aquí es donde entra el modelado ".
como se informa en El diario de la química física C , las simulaciones se ejecutaron inicialmente para predecir qué sucede cuando el dióxido de carbono choca con una superficie de cuarzo escindida - cuarzo SiO 2 siendo abundante en la corteza terrestre.Cuando se reprodujeron las trayectorias de simulación, el CO 2 las moléculas se vieron dobladas desde su forma lineal O = C = O para formar CO trigonal 3 unidades unidas con el cuarzo
En una segunda ronda de simulaciones, H 2 Se agregaron moléculas de O para imitar el "agua de formación" que a menudo está presente debajo de los sitios de perforación de petróleo y gas. Curiosamente, el H 2 las moléculas de O atacaron espontáneamente el CO reactivo 3 estructuras, rompiendo los enlaces Si-O para producir iones de carbonato. Al igual que el ácido carbónico, los iones de carbonato pueden reaccionar con cationes metálicos disueltos como Mg2 +, Ca2 + y Fe2 + para unir el carbono de forma permanente en forma mineral.
Juntos, las simulaciones muestran que ambos pasos de CO 2 la mineralización - carbonatación unión a la roca e hidrólisis que reacciona con el agua - son favorables. Además, los iones de carbonato libres pueden formarse por hidrólisis, no solo por disociación del ácido carbónico como se suponía alguna vez.Una forma sofisticada de dinámica molecular que modela no solo las colisiones físicas entre los átomos, sino también la transferencia de electrones, la esencia de la química.
"Nuestros resultados sugieren algunas formas de mejorar la captura geológica", dice el autor principal del estudio Takeshi Tsuji. "Para que el cuarzo capture CO 2 , debe ser una superficie escindida, por lo que los átomos de silicio y oxígeno tienen enlaces "colgantes" reactivos. Sin embargo, en la vida real, la superficie podría estar protegida por enlaces de hidrógeno y cationes, lo que evitaría la mineralización. Necesitamos una forma dequita esos cationes o deshidrogena la superficie "
Crece evidencia que captura CO 2 puede mineralizarse mucho más rápido de lo que se creía anteriormente. Si bien esto es emocionante, el documento de Kyushu subraya cuán compleja y delicada puede ser la química. Por ahora, el grupo recomienda más estudios sobre otras rocas abundantes, como el basalto, para trazar el papel quela captura geoquímica puede jugar en el mayor desafío técnico que enfrenta la civilización.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionados por Universidad de Kyushu, I2CNER . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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