Rắc đá bazan lên đất có thể loại bỏ một lượng lớn khí cacbonic khỏi bầu khí quyển
Đá phong hóa: đá bazan dạng cột ở Cape Stolbchaty ở Nga. Đá núi lửa có thể được sử dụng để hấp thụ carbon dioxide từ khí quyển. (Được phép: Ekaterina Vasyagina / CC BY-SA 4.0)
Rải đá bazan dạng bột lên các hệ sinh thái tự nhiên sẽ loại bỏ một lượng lớn carbon dioxide khỏi bầu khí quyển của Trái đất đồng thời cải thiện đất. Đó là phát hiện của một nghiên cứu mới đánh giá sơ đồ kỹ thuật địa lý được đề xuất này và ước tính các chi phí liên quan.
Trên toàn thế giới, các quốc gia đang cam kết đạt tới mức không phát thải khí nhà kính ròng vào năm 2050, nếu không muốn nói là sớm hơn. Nhưng ngay cả trong các kịch bản tốt nhất về năng lượng tái tạo và quá trình khử cacbon trong công nghiệp, có vẻ như chắc chắn rằng lượng khí thải carbon dioxide đáng kể sẽ tiếp tục trong nhiều thập kỷ. Do đó, hầu hết các tuyến đường được đề xuất để không ròng cũng dựa trên khả năng thu giữ carbon của chúng ta - tại nguồn hoặc trực tiếp từ khí quyển - và lưu trữ nó một cách an toàn trong thời gian dài.
Một lựa chọn hiển nhiên là trồng nhiều cây hơn, mang lại những lợi ích sinh thái khác. Nhưng có những nơi trên thế giới đất không phù hợp, hoặc rừng mới sẽ cạnh tranh với các mục đích sử dụng đất khác như nông nghiệp. Một khả năng khác là thu giữ và lưu trữ carbon (CCS), theo đó carbon được chiết xuất từ khí thải công nghiệp hoặc trực tiếp từ không khí và sau đó được bơm vào đá dưới lòng đất. Tuy nhiên, thực tế là các cơ sở CCS hiện chỉ lưu trữ vài triệu tấn mỗi năm từ lượng phát thải toàn cầu hàng năm là 35 tỷ tấn.
Tăng cường thời tiết
Một nghiên cứu mới được mô tả trên tạp chí Nature Geoscience và được dẫn dắt bởi Daniel Goll tại Đại học Augsburg ở Đức đã xem xét một cách tiếp cận khác được gọi là phong hóa tăng cường. Ý tưởng là thúc đẩy quá trình tự nhiên, trong đó carbon dioxide trong kết tủa phản ứng với đất và đá để tạo thành các ion bicarbonate, cuối cùng chúng tìm đường vào đại dương thông qua các con sông. Thêm bụi bazan vào đất làm tăng diện tích bề mặt sẵn có cho các phản ứng này, đẩy nhanh quá trình phong hóa hóa học này và hút nhiều carbon hơn.
Đồng thời, việc cải tạo đất bằng bazan làm cho chúng có năng suất cao hơn - thúc đẩy quá trình hấp thụ cacbon - và cải thiện hệ thống thoát nước và giảm nồng độ axit. Goll nói: “Chúng tôi biết rằng thực vật có thể tăng cường quá trình phong hóa khoáng chất, vì vậy chúng tôi tin rằng cũng có thể có sự gia tăng của quá trình phong hóa này khi có nhiều thảm thực vật hơn.
Nhóm của Goll đã sử dụng mô hình bề mặt đất để mô phỏng tác động của việc phủ 5 kg / m2 bụi bazan lên diện tích thực vật rộng 55 triệu km vuông (khoảng một phần ba diện tích đất trên Trái đất). Họ phát hiện ra rằng nó có khả năng loại bỏ 2,5 tỷ tấn carbon dioxide mỗi năm, trong đó khoảng một nửa được lưu trữ trong sinh khối. Ảnh hưởng lớn nhất đã được dự đoán đối với các vùng nhiệt đới nơi đất thường bị nghèo kiệt so với các vùng vĩ độ cao hơn.
Chi phí thực tế
Chi phí để phân phối đá bazan trên quy mô đủ lớn sẽ bao gồm khai thác và nghiền đá, vận chuyển và phân phối. Goll nói rằng chi phí khoảng 150 đô la cho mỗi tấn carbon dioxide loại bỏ là thực tế, giả sử rằng đá bazan được áp dụng để hạ cánh một cách hợp lý gần với cơ sở hạ tầng của con người sử dụng máy bay. Con số đó so với $ 5–50 mỗi tấn để trồng và tái trồng rừng, $ 100–200 cho năng lượng sinh học với thu giữ và lưu trữ carbon và $ 100–300 để thu trực tiếp carbon từ không khí - tất cả các số liệu được ước tính trong một bài báo năm 2017 trên tạp chí Environmental Research Letters.
Peter Smith, một nhà khoa học về đất tại Đại học Aberdeen của Scotland cho biết: “Điều tốt về đá silicat nghiền nát, chẳng hạn như đá bazan, là nó có thể được áp dụng cho đất đai được quản lý - cây trồng, đất chăn thả, rừng - mà không cần cột chặt đất.
Ảnh hưởng đến sức khỏe con người
Các thử nghiệm thực địa về phong hóa tăng cường đang diễn ra ở Anh, Đức, Mỹ, Úc và Malaysia. Jessica Strefler, một nhà nghiên cứu tại Viện Nghiên cứu Tác động Khí hậu Potsdam của Đức, cho biết các nghiên cứu nên đánh giá tác động của bụi bazan đối với sức khỏe con người, liệu có kim loại nặng hay không và nguy cơ làm quá tải các hệ sinh thái đất và nước với các chất dinh dưỡng. Bà nói: “Tất cả các lựa chọn loại bỏ carbon đều bị hạn chế theo một cách nào đó và các tác dụng phụ tiêu cực sẽ tăng lên khi triển khai.
Jens Hartman, một nhà hóa sinh tại Đại học Hamburg của Đức, nói rằng một tác dụng phụ tích cực tiềm năng của việc cải tạo đất bằng bazan là các ion bicarbonat có thể giúp chống lại quá trình axit hóa đại dương. Ông nói thêm: “Nghiên cứu trong tương lai cũng nên đánh giá cách kết hợp thời tiết tăng cường với than sinh học (than củi) để cải thiện thủy văn của đất, giúp đất và cây trồng chống chịu tốt hơn với hạn hán.
Nhóm của Goll đang làm việc với các nhà kinh tế để có được bức tranh rõ ràng hơn về việc triển khai đá bazan trên quy mô lớn. Đây là loại đá núi lửa phổ biến nhất trên Trái đất và trữ lượng đá bazan gần bề mặt có sẵn trên tất cả các lục địa. Các nhà nghiên cứu gợi ý rằng khai thác đá bazan có thể giúp thay thế việc làm trong lĩnh vực khai thác than đang suy giảm, đóng một vai trò trong quá trình chuyển đổi duy nhất khỏi carbon-inten
