Labmedya - Laboratuvar ve Sağlık Gazetesi

Atmosferden karbon dioksiti yakalama ve depolama işlemi olarak bilinen karbon depolama, iklim değişikliğini hafifletmek için birçok yöntemden biridir. Karbon dioksit genellikle yeraltı jeolojik oluşumlarda veya ormanlar, topraklar veya okyanuslar gibi biyolojik formlarda çeşitli yöntemlerle depolanır. Yeni bir araştırmada bilim insanları, tarım arazilerine bazalt tozu uygulamanın atmosferdeki karbon dioksitini gigatonlarca ölçekte etkili bir şekilde depolayabileceğini bulmuşlardır.

Bazalt gibi silikat kayaları yağmur suyu ile temas ettiğinde, hava koşullarının kimyasal bir süreci olan aşınma gerçekleşir ve bu atmosferden karbon dioksiti kaldırır ve sonra okyanusta taşınan ürünlere dönüştürür. Doğal aşınma, silikat kayaları ince parçacıklara öğütülerek ve bunların toprağa uygulanmasıyla hızlandırılabilir, bu da yüzey alanını artırır ve daha fazla karbon dioksiti emer. Bu sürece geliştirilmiş kaya aşınması (ERW) denir. "Bu partiküller, CO2 ile kimyasal reaksiyonlara girer ve onu bikarbonat iyonlarına veya kararlı mineral karbonatlarına dönüştürür," diyor Texas A&M Üniversitesi Deniz Bilimleri Bölümü'nde yardımcı profesör Shuang Zhang. "Bu süreç temelde karbonu kilitleyerek, uzun bir süre boyunca atmosferden uzaklaştırır."

Geçtiğimiz günlerde Earth's Future dergisinde yayımlanan bir çalışmaya göre, dünya genelinde yaklaşık bin tarım arazisine her hektar başına 10 ton bazalt tozu uygulanması, 75 yıl süresince 64 gigaton karbon dioksitini depolayabilir. Bu uygulama tüm tarım arazilerine yayıldığında, aynı dönemde 215 gigatonun üzerinde karbon dioksiti depolayabilir.

"Rakamlar, ERW'nin büyük ölçekli karbon depolama için çekici bir strateji olduğunu gösteriyor," diyor Zhang, çalışmada yer alan biri. Ayrıca, "afforestasyon veya karbon yakalama ve depolama (BECCS) gibi alternatif karbon yakalama stratejilerine göre birkaç farklı avantaja sahiptir."

Afforestasyon, ormanlık olmayan bölgelere ağaç ekme, bir sera gazı azaltma stratejisi olsa da her ekosistemde etkili olmayabilir. Örneğin, afforestasyonun karbon depolama etkinliği tropikal savanlardaki otlardan daha az etkilidir ve kuru alanlarda sınırlı potansiyele sahip olabilir.

Aynı zamanda, biyokütleden biyoenerji çıkarıp karbon dioksit emisyonlarını yeraltı jeolojik oluşumlarında saklamak olan BECCS'nin kapasitesi, iklim değişikliğinin mahsul verimleri ve biyokütle kaynakları üzerindeki etkileri nedeniyle sonunda azalabilir.

Karşılaştırıldığında, Zhang'a göre ERW, mevcut tarım arazileri ile uyumlu ve önceden var olan tarımsal altyapıyı kullanarak kolayca ölçeklenebilir. Bu yöntem ayrıca ekolojik yan faydaları da beraberinde getirir. ERW'nin gübre üretimiyle ilişkilendirilen karbon ayak izini azaltabileceğini, topraktan nitrous oksit emisyonlarını azaltabileceğini, toprak pH seviyelerini ve besin emilimini iyileştirebileceğini ve bu sayede mahsul verimlerini artırabileceğini ekliyor.

"Toprağın sağlığını iyileştirirken karbon yakalama kapasitesi, ekonomik olarak gelişmekte olan ülkelerde tarımsal modernizasyon için benzersiz fırsatlar sunar, bu da dönüştürücü potansiyelini genişletir," diyor Zhang. Ancak, ERW'nin geniş ölçekte uygulanmasının önünde bazı engeller bulunmaktadır.

Zhang'a göre karbon depolama faaliyetlerinin izlenmesi, raporlanması ve doğrulanması (MRV) için yetersiz çerçeveler bulunmaktadır. Örneğin, "ERW yan ürünlerinin nehir sistemlerine etkisi ve ilişkili karbon sızıntısı tam olarak araştırılmamıştır, ERW için finansal teşvikleri sağlamlaştırmak için ele alınması gereken bir boşluktur," diyor. Uygulama sırasında ince öğütülmüş bazaltın yanlış işlenmesi, yerel hava kalitesine bir risk oluşturabilecek havadaki partikül emisyonlarına yol açabilir. Ayrıca, ERW'nin hava yoluyla aşağıya doğru akarken hava sistemlerinde besin birikme potansiyeli bulunmaktadır, bu da ötrofikasyon gibi sorunları daha da kötüleştirebilir. Ayrıca, gelişmekte olan ülkeler genellikle büyük ölçekli bazalt işleme ve uygulama altyapısına sahip değildir, diyor Zhang. Bu sorunları daha geniş çapta uygulamadan önce çözmek önemlidir.

Zhang, bu engellerin üstesinden gelmek için birkaç yol önermektedir. Araştırma konusunda, MRV için düzenleyici standartlar bilimsel topluluk tarafından oluşturulabilir ve ilgili hükümet kurumları tarafından onaylanabilir. Kamu yatırımları, altyapıyı yükseltmeye ve tarımsal sistemleri geliştirmeye odaklanabilirken, özel sektör, ERW'nin verimliliğini ve maliyet etkinliğini artıran teknolojilere yatırım yapabilir.

Sonuç olarak, ERW'nin potansiyelini keşfetmek değerlidir çünkü karbon depolama yöntemi olarak etkinliği gelecekteki iklim değişikliklerine dayanıklı olabilir. Zhang'a göre, "Yüksek emisyon senaryolarında bile, karbon dioksit uzaklaştırma (CDR) oranları üzerindeki etkisi minimaldir ve yaklaşık olarak sadece iki yüzde artar," diyor. "Bu, ERW'nin gezegen ısındıkça bile etkili bir karbon depolama stratejisi olarak kalabileceğini gösteriyor."

Kaynak: popsci.com