آنها معمولی به نظر میرسند: خاکستری با رگهای از سبز، نوعی سنگی که ممکن است بدون اینکه فکر کنید از روی آن رد شوید.
اما دو دانشمند میگویند که به تازگی راهی برای تبدیل این تکههای ساده زمین به چیزی خارقالعاده یافتهاند: مادهای با فناوری پیشرفته و کمهزینه که میتواند زمان زمینشناسی را خم کند و به توقف یا حتی معکوس کردن
دانشمندان میگویند با استفاده از برخی از فناوریهایی که امروزه برای تولید سیمان استفاده میشود، راهی برای گرم کردن مخلوطی از مواد معدنی رایج و تبدیل آنها به مادهای یافتهاند که میتواند کربن را از آسمان بمکد و آن را در اعماق اقیانوسهای زمین قرار دهد.
مت کانان، شیمیدان دانشگاه استنفورد و نویسنده ارشد مقالهای که روز چهارشنبه در مجله Nature منتشر شد و جزئیات چگونگی تبدیل سنگها به این نوع ماده را شرح میدهد، در مصاحبهای گفت: «این همان چیزی است که ما همیشه روی آن راه میرویم.»
تلاشهای گسترده برای دستکاری جو - که به طور کلی مهندسی ژئوشیمیایی نامیده میشود - اغلب بحثبرانگیز است. اما هیئتی از دانشمندان سازمان ملل
تبدیل هوا به سنگ
سنگهای سخت اطراف ما اسفنجهایی برای دی اکسید کربن هستند.
وقتی باران به زمینی میبارد که حاوی ترکیب مناسبی از مواد معدنی است، دی اکسید کربن موجود در هوا در آب حل میشود و واکنش نشان میدهد تا ترکیبات جدیدی تشکیل دهد که دی اکسید کربن را به دام میاندازند. با گذشت زمان کافی، این فرآیند طبیعی سنگسازی هوا، جو را از آلودگی دی اکسید کربنی که بشر از سوزاندن سوختهای فسیلی و سایر فعالیتها منتشر کرده است، پاک میکند.
مشکل اینجاست که این چرخه طبیعی هزاران سال طول میکشد. ایده کانان این است که فرآیندی را که معمولاً در مقیاس زمانی زمینشناسی عمل میکند را سرعت بخشد.
برای انجام این کار، تیم او سنگ آهک را با یک ماده معدنی سیلیکاتی خرد شده که حاوی منیزیم است - مانند الیوین، یک ماده معدنی به رنگ زیتونی که در سراسر جهان یافت میشود - مخلوط کردند. هنگامی که در دمای بسیار بالا در یک کوره گرم میشود، کلسیم موجود در سنگ آهک و منیزیم موجود در سیلیکات تکان میخورند و جای خود را عوض میکنند، مانند شرکتکنندگان در یک رقص گروهی.
نتیجه این واکنش شیمیایی دو ترکیب است - اکسید منیزیم و سیلیکات کلسیم - که هر دو به راحتی با هوا و آب واکنش میدهند تا دی اکسید کربن را در عرض چند هفته به دام اندازند. محققان تخمین میزنند که پس از محاسبه انتشار گازهای گلخانهای ناشی از گرم کردن کورهها و جذب دی اکسید کربن ناشی از سوزاندن سنگ آهک، هر تن از این ماده میتواند یک تن دی اکسید کربن را از جو حذف کند.
یوکسوان چن، نویسنده اصلی این مطالعه که در آزمایشگاه کانان در زمان دریافت مدرک دکترای خود کار میکرد، در بیانیهای گفت: «ما انتظار نداشتیم که به این خوبی کار کند.»
«اینجا فرصتی وجود دارد»
ابی لونستروم، محقق دانشگاه پنسیلوانیا که در این مطالعه شرکت نداشت، گفت که این مقاله «افزودنی مهمی» به زمینه رو به رشد تحقیقات با هدف تقویت فرآیند طبیعی هوازدگی زمینشناسی است. اما او کارایی این فناوری را در مقیاس بزرگ با دستههای ناخالص سنگ زیر سوال برد.
او گفت: «این یک راه حل جادویی نیست. متاسفانه هیچ فناوریای وجود ندارد که اینطور باشد.»
پیتر کلمن، استاد دانشگاه کلمبیا که او نیز در این تحقیق شرکت نداشت، تعجب کرد که آیا فرآیند پیشنهادی نسبت به سایر فرآیندهای مشابه، همانطور که نویسندگان معتقدند، انرژی کمتری مصرف میکند یا خیر، با توجه به دمای بالا و میزان مواد مورد نیاز.
کلمن که به راهاندازی شرکتی به نام Heirloom Carbon Technologies کمک کرده است که به دنبال فرآیند هوازدگی سنگ مشابهی است، گفت: «مانند سایر روشهای سادهتر، مانند گرم کردن سنگ آهک برای تولید آهک، احتمالاً بیش از نیمی از هزینه فرآیند مربوط به انرژی گرمایش خواهد بود.»
کانان امیدوار است که فرآیند خود را تجاری کند و هدفش تبدیل مواد معدنی سوزانده شده به کود برای کشاورزان است. در نهایت، کربن جذب شده به رودخانه ریخته میشود و در اقیانوس محبوس میشود. او کار خود را در رشته شیمی در زیستشناسی مولکولی آغاز کرد و در ابتدا به زمین بیاثر اهمیتی نمیداد.
کانان گفت: «صادقانه بگویم، اینطور به مواد معدنی و سنگها فکر میکردم برای مدت طولانی. من تا چند سال پیش هیچ علاقهای به مواد معدنی نداشتم - تا اینکه دیدیم اینجا فرصتی وجود دارد.»