A Holdra szánt eszköz segítheti elő a szén-dioxid megkötését itt a Földön

A szén-dioxid légkörből történő kivonása és tárolása (CCS) magában foglalja a szén-dioxid kiszűrését, magas nyomáson „szuperkritikus folyadékká” alakítását, majd mélyen a föld alá, porózus kőzettározókba pumpálását, ahol elméletileg ott is marad. A potenciális széntároló helyek közé tartoznak a kimerült olaj- és gázmezők, valamint a mély sós víztartó rétegek.

Bár a CCS-technológia már évtizedek óta létezik, széles körben még nem került alkalmazásra. Ennek részben az az oka, hogy a szétválasztó üzemek felépítésének magas a költsége. Hosszabb időn keresztül még kis mennyiségű szén-dioxid-szivárgás is jelentőssé válhat, és ahol a tárolóhelyek a tengerfenék alatt vannak, a szivárgás komoly hatással lehet a tengeri élővilágra.

A szivárgások észlelése nehéz és költséges. A szivárgás ellenőrzése általában teherautókra vagy hajókra szerelt nehéz szeizmikus berendezésekre támaszkodik. A berendezés erőteljes rezgéseket küld a földkéregbe, és elemzi a visszaverődő hanghullámokat. A magas költségek miatt az ilyen rendszerek csak korlátozott ideig használhatók.

Japánnak a Naprendszer feltárására irányuló törekvése azonban áttörést eredményezhetett a szén-dioxid tárolás terén itt a Földön is.

A Tokiói Egyetem és a Kyushu Egyetem csapata, kifejlesztett egy könnyű rendszert, a Portable Active Seismic Source-t (PASS), amelyet a Marsra és a Holdra leszálló egységek fedélzetére terveztek, és amely a szénszivárgást is észlelheti a megkötési helyeken. A tudósok eredményeiket a Seismological Research Letters-ben publikálták.

A mindössze 10 centiméter hosszú PASS mérőműszer rezgéseket kelt a középen, kívül súllyal felszerelt forgó kerék segítségével. A hordozható aktív szeizmikus forrás (jobbra) mindössze 10 centiméter hosszú, ami csökkenti a jelenleg a szénmegkötő helyek megfigyelésére használt berendezések logisztikai kihívásait (balra).

Fotó: Takeshi Tsuji

Az eszköz kis mérete miatt az általa keltett rezgések viszonylag gyengék, de egy szoftver segítségével több száz jelet „halmoz fel”, ami óriási mértékben felerősíti az átvitelt.

Az egymásra halmozott szeizmikus jelek több, mint 800 méterrel a föld alá képesek behatolni. A CCS-kutaknak ilyen mélynek kell lenniük ahhoz, hogy a szén-dioxid nyomás alatt maradjon. Elméletileg több PASS doboz helyezhető el e helyek felett, lehetővé téve a geológusok számára a szénszivárgás nyomon követését.

“Ez a rendszer nagyon olcsó” – mondta Tsuji, a kutatás vezetője -, és megállás nélkül jeleket generál, így az ellenőrzés folyamatosan történhet majd.

A PASS dobozok segíthetnek Japánnak elérni ambiciózus célját, hogy 2050-re szén-dioxid semleges legyen. E cél részeként az ország azt tervezi, hogy évente akár 240 millió tonna szén-dioxidot is megköt több száz kútban, főleg tengeri kútban.

Toru Sano, a JX Nippon Oil & Gas Exploration, japán vállalat geofizikusa, aki azt tervezi, hogy gyakorlatban is használni fogja a műszert a CCS folyamatában. Elmondta, hogy a PASS kis mérete és alacsony költsége ideálissá teszi a tárolási helyek hosszú távú megfigyeléséhez. „Nemcsak a szén-dioxid letárolás idejét kell figyelemmel kísérnünk – mondta –, hanem a helyszín lezárása után is – akár 10, 20 vagy 50 évig is.

Egyes kritikusok azzal vádolják Japánt, hogy a szén-dioxid tárolást használja fel a fosszilis tüzelőanyagok kitermelésének és elégetésének folytatásához, miközben teljesíteni próbálja a nettó nulla szén-dioxid-kibocsátási vállalását. Az ENSZ éghajlatváltozással foglalkozó kormányközi testülete szerint a CCS kritikus fontosságú a globális felmelegedés korlátozásában. A legutóbbi  klímaváltozási jelentés szerint több, mint elegendő potenciális szén-dioxid-tárolóhely van a Földön ahhoz, hogy a felmelegedés 1,5 °C-ra való korlátozásához szükséges összes szén-dioxidot kivonhassák a légkörből, de a technológia alkalmazási volumene jelenleg messze elmarad a cél eléréséhez szükséges mértéktől.