Δυνατότητα αποθήκευσης CO2 μέσω ορυκτοποίησης
Επιτομή
Tο ποσοστό εκπομπών Αερίων του Θερμοκηπίου στην ατμόσφαιρα και συγκεκριμένα του διοξειδίου του άνθρακα (CO2) ακολουθεί αυξητικό ρυθμό τις τελευταίες δεκαετίες με συνεπακόλουθες επιπτώσεις τόσο στο κλίμα και τα οικοσυστήματα αλλά και στην ανθρώπινη υγεία. Η μείωση της συγκέντρωσης του CO2 κρίνεται επιβεβλημένη και με αυτό το στόχο η ερευνητική κοινότητα κάνει μεγάλες προσπάθειες για να βρει τις κατάλληλες διεργασίες μείωσης ή αποθήκευσης του. Σύμφωνα με την ερευνητική κοινότητα, η μέθοδος CCS κρίνεται ως η πλέον αποδοτική καθώς ένα μεγάλο εύρος υλικών και μέσων έχει κριθεί ως κατάλληλα για δέσμευση και ασφαλή αποθήκευση του CO2, όπως είναι οι γεωλογικοί ταμιευτήρες. Η παρούσα εργασία αποτελεί βιβλιογραφική ανασκόπηση της διεργασίας ανθρακικής ορυκτοποίησης, η οποία διερευνά την δυνατότητα αποθήκευσης CO2.
Η αποθήκευση CO2 μέσω ορυκτοποίησης (mineral carbonation) αποτελεί μια πολλά υποσχόμενη μέθοδο που αναπτύχθηκε με σκοπό να εκμεταλλευτεί τη φυσική διεργασία αποσάρθρωσης του μαγνησίτη, του ασβεστίτη και των πυριτικών ορυκτών που έχουν σαν βάση οξείδια ασβεστίου και μαγνησίου (CaO, MgO). Η ορυκτολογική δέσμευση μπορεί να πραγματοποιηθεί με δύο τρόπους, είτε στο υπέδαφος (in situ), είτε σε βιομηχανίες (ex-situ) σε επιφανειακή εκμετάλλευση. Και στις δυο περιπτώσεις το CO2 εισάγεται στα ορυκτά - πετρώματα για ενανθράκωση για την παραγωγή σταθερών ανθρακικών ορυκτών.
Η παρούσα εργασία αποτελεί μια βιβλιογραφική ανασκόπηση των μεθόδων αυτών, όπου έγινε ανάλυση των κατάλληλων επιστημονικών εργασιών βάση επιλεγμένων παραμέτρων (PRISMA) όπως είναι: (i) τα πετρώματα και ορυκτά που μελετήθηκαν, (ii) μέθοδοι προ-επεξεργασίας, (iii) έτος δημοσίευσης, (iv) δημοσιεύσεις που αφορούσαν τον Ελλαδικό χώρο, (v) βιωσιμότητα διεργασιών κ.α. Στην εργασία αναλύονται η γεωολογία της Ελλάδας και τα κυριότερα πετρώματα και ορυκτά που μπορούν να αποτελέσουν κατάλληλα υλικά για δέσμευση και αποθήκευση CO2. Επίσης, δίνεται έμφαση στα βιομηχανικά απόβλητα, όπου αναλύονται οι σκωριές χάλυβα και υψικαμίνου, τα απόβλητα τσιμέντου, τα απόβλητα γύψου, τα μαφικά και υπερμαφικά απόβλητα λατομείων, η ιπτάμενη τέφρα και η ερυθρά ιλύς.
Από την βιβλιογραφική ανασκόπηση προέκυψε ότι η δέσμευση CO2 μπορεί να είναι εφικτή μέσω των βιομηχανικών αποβλήτων λόγο των φυσικοχημικών χαρακτηριστικών τους όπως η χημική σύσταση και το μέγεθος κόκκων. Οι διεργασίες αυτές λόγω του υψηλού ενεργειακού κόστους χρήζουν βελτιστοποίησης για να καταστούν βιώσιμες. Αρκετές βιβλιογραφικές αναφορές προτείνουν μεθόδους προ-επεξεργασίας των υλικών αλλά και εκχυλίσεων για δέσμευση των πολύτιμων μετάλλων και σπάνιων γαιών, ώστε να παραχθούν νέα πολύτιμα υλικά και πρώτες ύλες. Το χαρακτηριστικό παράδειγμα της ερυθράς ιλύος όπου μπορεί να εξαχθούν προϊόντα όπως το Σκάνδιο, Σίδηρος κ.α. παρέχουν το κατάλληλο πλαίσιο για εφαρμογή του μοντέλου κυκλικής οικονομίας και να προωθηθεί η βιομηχανική συμβίωση μέσω της παραγωγής νέων πρώτων υλών αλλά και παράλληλα της αποθήκευσης CO2.
Στο τέλος της εργασίας, γίνεται εφαρμογή SWOT ανάλυσης για να προταθούν οι κατάλληλες στρατηγικές όπου θα ενισχύσουν και υποστηρίξουν τέτοια μοντέλα στον Ελληνικό χώρο.