Hvordan kvitte oss med CO₂? Disse forskerne vil lage stein av den

Vi skal 55 millioner år tilbake i tid. Da begynte Grønland og Norge å skli fra hverandre og Atlanterhavet å sprekke opp. Jordskorpa mellom ble tynnere og tynnere og enorme mengder lava veltet fram.

Samtidig ble jorda brått dramatisk mye varmere. Dette kapittelet i jordas klimahistorie interesserer naturlig nok geologene. I 2021 sendte de et forskningsskip ut i havet vest for Sandnessjøen for å ta prøver fra havbunnen.

Noen av prøvene havnet hos stipendiat Marija Plahter Rosenqvist. Hun forsøker ikke å finne ut hvordan det ble så varmt i «gamle dager», men heller hvordan vi kan hindre at det blir like plutselig varmt nå.

Artikkelen fortsetter etter annonsen

annonsørinnhold

Gikk fra 15 til 5 IT-systemer med enkelt grep

Forskerne undersøker nemlig om vi kan lagre CO₂ (karbondioksid) i lavasteinen som ble dannet da Atlanterhavet ble til.

Rosenqvists prøve av mørk grå stein har noen steder hull, omtrent som i en Stratos-sjokolade. I andre deler kan det se ut til at hullene er tettet av et lysere steinslag.

CO₂ i fast form har mange fordeler

Steinen er av basalt, den vanligste lavabergarten på jorda. De hvite flekkene er dannet ved at CO₂ har reagert med vulkansk stein og blitt omdannet fra gass til mineraler.

Forskerne ved Njord-senteret ved UiO studerer hvordan prosessen skjer naturlig. Målet er at dette kan bli del av løsningen på klimaproblemet.

– Å lagre CO₂ i fast form har mange fordeler, sier Rosenqvist.

Vi trenger ikke overvåke reservoaret over lang tid ettersom det ikke lekker. Dessuten har metoden stort potensial:

– Mer enn 60 prosent av jordas overflate er dekket av basalt, så her er det i teorien plass nok til all CO₂ vi vil bli kvitt, sier hun.

Helt uprøvd er ikke prinsippet. Prosjektet Carbfix på Island er en inspirasjon for forskerne i Oslo. Med en stor forskjell: Basalten som brukes i prosjektet på Island er fersk og porøs, mens den i Nordsjøen altså er 50 millioner år gammel.

Les også:

 Åpnes for publikum: – Den mest ikoniske bygningen i hele Longyearbyen

– For å forstå om vi kan gjøre dette andre steder enn på Island må vi gjøre flere undersøkelser, sier Rosenqvist.

Basalten fra Nordsjøen finnes over havet på Færøyene
På samme kontor sitter Rakul Maria Ingunardóttir Johannesen.

Sammen har de vært på Færøyene utstyrt med blant annet droner for å kartlegge geologien.

– Færøyene er interessant fordi vi finner den samme basalten her som ute i Nordsjøen, sier Johannesen.

Kanskje kan det også være mulig å lagre CO₂ på land her.

Artikkelen fortsetter etter annonsen

annonse

Made in Norway er blitt et konkurransefortrinn

Vi lagrer jo allerede CO₂ i reservoarer i Nordsjøen, men det er i sandstein, forklarer Johannesen.

– Basalt egner seg veldig godt fordi den reagerer raskt med CO₂ og danner faste mineraler, sier hun.

Litt lenger bort i korridoren møter vi Paiman Shafabakhsh, som nærmest har vært på Europa-turné med basalt-prøver.

Hva skjer i de små porene i steinen?

Der Johannesen studerer geologiske formasjoner og sprekkdannelse i dem, er han opptatt av å forstå hva som skjer på mindre skala, i de små porene i steinen.

– Vi injiserer CO₂ og væske i steinprøvene og ønsker å vite hva som skjer i steinen mens det foregår, sier han.

Til det skanner forskerne steinen med røntgen og nøytroner.

– Med røntgenbildene kan vi se de harde mineralene, som en CT-skan ved beinbrudd. Nøytroner gir oss et bilde av væske som flyter i porene i steinen, sier Shafabakhsh.

Et nøytronbilde av en arm ville vist blodet som strømmer i årene, men det ville vært skadelig for folk.

Steinprøvene har han undersøkt ved to laboratorier i Grenoble i Frankrike og ved Zürich i Sveits. Begge er synkrotroner, maskiner som kombinerer røntgen og nøytroner.

Shafabakhsh forteller at folk i industrien ofte spør hvorfor de studerer prosessen på liten skala.

– Tradisjonelle modeller som bare ser på feltskala overdriver reaksjonene i feltet, sier Shafabakhsh, så for å få et riktig bilde trenger vi studiene på liten skala.

– Industrien får store problemer med lekkasjer av CO₂ hvis de ikke tar hensyn til hva som skjer på liten skala, sier han.

Forskerne i basalt-prosjektet gjør også idealiserte eksperimenter av hvordan CO₂ beveger seg i porene i basalt.

Laboratoriemodell viser prinsippet

I kjelleren på Fysikkbygningen har Yao Xu 3D-printet modeller av stein hvor de kan sprøyte inn CO₂ og væsker og studere mønstrene CO₂ beveger seg i, i detalj.

– CO₂ har en egen personalitet. Gassen har ting den liker og ikke liker. Den er glad i vann, smiler Yao.

Han sprøyter CO₂ inn øverst i oppsettet sitt. CO₂ reagerer med vann og blir tyngre slik at den synker naturlig nedover.

Yao kan endre porestørrelse og hvor fort han sprøyter inn CO₂-gassen. Et kamera tar et bilde hvert 30. sekund i de seks timene hvert eksperiment varer.

Resultatene fra laboratorie-eksperimentene og målingene på steinprøvene skal etter hvert settes sammen – og igjen sammenstilles med arbeidet som gjøres på feltskala.

Fra nanonivå til hele reservoarer

Prosjektleder François Renard forteller at hvor mye CO₂ som vil reagere med steinen, og dermed hvor mye som kan lagres, avhenger av hvor porøs steinen er. Det avhenger av hvilke mineraler den inneholder, hvor gjennomtrengelig den er og en god del andre egenskaper.

– Vi har derfor behov for grunnleggende kunnskap på flere skalaer, fra nanonivå til hele reservoar, sier han.

Og han er klar på at CO₂-lagring i basalt kan bli en viktig del av klimaløsningen.

Artikkelen ble først publisert på Titan.uio.no.

Les også:

Musk tror på Mars-reise allerede i 2026 – men ett problem gjenstår