プロジェクトベスタの科学者たちは、彼らの特別な緑の砂がビーチの空気から二酸化炭素を取り除くことによって気候変動を遅らせることができると信じています。この奇妙な資料とは何ですか、そしてそれはどのように世界に役立つことができますか？詳細をお伝えします。
考え
Company Project Vestaは、科学センターClimitigationに基づいて、2019年にサンフランシスコで設立されました。スタートアップの目標は、CO2排出量を削減するだけではあまり効果がないため、大気から二酸化炭素を効果的に除去できる技術を開発することでした。プロジェクトの参加者は、火山岩の助けを借りて、自然には何十億年もの間働いてきたこれを行う方法があることを知っていました。雨がこれらの岩に降り注いで海に洗い流すと、二酸化炭素を空気から引き出し、海底の石灰岩に「隠す」反応が起こります。
「炭酸化」、つまり過剰な二酸化炭素を岩石や鉱物に変換するという考えは、それ自体が科学研究の巨大な分野です。 「このテーマを開発してみませんか？」 -プロジェクトベスタで考えました。そして、多くの実験の後、彼らは砂の状態に粉砕されたオリビンの使用に落ち着きました。
オリビンはマグマ起源の鉱物であり、地殻の腸だけでなく、その外皮にも広がっています。地球上では、それはしばしば火山爆弾の内部で、玄武岩の溶岩や鉄石の隕石に含まれる形で見られます。海の波で火山が破壊されると、緑のオリーブ砂のビーチが形成されることがあります。
波がオリビンを洗い流すと、小さな化学反応が起こります。「オリビンの風化」は、空気から二酸化炭素CO2の一部を引き出します。反応の副産物は重炭酸塩HCO3であり、これは人体と海洋の両方の酸性度を低減および調節するのに役立ちます。
重炭酸塩は海に洗い流され、そこで海洋生物はそれを消化し、安定した固体の炭酸カルシウムに変換します。この炭酸カルシウムは、殻と骨格を構成し、サンゴの構造になります。サンゴや貝が死ぬと、それらの残骸は海底に沈み、石灰岩や同様の岩の層を形成します。炭素は、火山活動によって再び放出されるまで、数百万年または数億年の間閉じ込められたままです。ココリソフォア（プランクトン）は環境から二酸化炭素を除去する「炭素固定剤」であるため、科学者はそれらを使用して地球規模の排出量と気候変動に取り組むことを提案しています。
プロジェクトベスタ
この自然なメカニズムにより、年間約5億トンの二酸化炭素を取り除くことができます。問題は、社会が一貫して年間350億トン以上を生産していることです。したがって、主な質問は、このプロセスを根本的にスピードアップして拡張する方法はありますか？
多くの研究がこのプロセスが機能することを理論的に証明していますが、これまで誰もビーチでそれを試みたことがありません。「私たちは、多くの理論的研究や実験室での実験を含む、30年間の科学的研究で蓄積されたすべての資料を研究しました」とProjectVestaのエグゼクティブディレクターであるTomGreenは述べています。
オリビンの風化に関するすべての情報を収集し、CO₂の捕捉と彼らの仕事に役立つ可能性のある他の反応に関するすべての研究を研究した後、科学者は気候変動と戦うためのより効果的な方法に取り組み始めました。彼らは、自然によって生み出された技術を改善し、その速度を上げるという目標を設定しました。そしてこのために、彼らは砕いたオリビンを使用して、それをビーチに散らばらせることに決めました。
ここでのロジックは単純です。 HCO₃を追加すると、無害なケーシングやその他の石灰石およびカルシウム元素の生成を増やすことができます。オリビンを砂に粉砕すると、CO2の吸収を促進するために大きな表面積が作成されます。
客観性のために、CO₂推論プロセスを使用するという考えは新しいものではないことに注意してください。 30年前に公開された記事は、ケイ酸塩の使用を示唆しています二酸化炭素を捕獲する。 5年後、Exxonの研究者であるHarun Heshgiは、同じ目的でクイックライムを使用することを提案し、同じ年に、炭素除去の専門家であるKlaus Lacknerが、多くの種類の岩石を詳細に調査しました。
しかし、これらのアイデアはそれ自体が複雑で、価格も安くはありませんでした。そして、Project Vestaの計算によると、オリビンからの砂は、低コストで1桁効果的です。彼らの技術が大規模に使用される場合、二酸化炭素1トンあたり10ドルのオーダーのどこかにあります。
Project Vestaは、近い将来、カリブ海での実験的研究の計画を発表しました。これは、ストライプが排出プロジェクトに少なくとも年間100万ドルを費やすというコミットメントの一環として、3,333トンの二酸化炭素を1トンあたり75ドルで除去するためにスタートアップに支払うことを発表した直後に続きました。
作業は2つのビーチで行われます。調査中、1つのビーチはオリーブの砂で覆われ、2番目のビーチはコントロールサンプルとして良好な状態で残されます。予備段階は、風化が進んだ沿岸地域に関連する科学的な未知数のいくつかでも機能します。
実験はおそらく1年か2年続くでしょう。最終的に、チームは、このプロセスがいかに高速で効率的であるかを示すデータを取得したいと考えています。得られた結果は、科学モデルを改良するために使用できます。
問題と起こりうる結果
スタートアップのアイデアを研究するとき、多くの疑問が生じます。これらの中で最も明白なのは、「ビーチで大量のオリビンを採掘、粉砕、出荷、散布するとき、このミネラルを空中から引き出すことができるよりも多くの排出物を生成していませんか？」 Project Vestaは、メリットがそれらを上回っていると述べています。研究と実験室のシミュレーションは、波がオリビンの分解を著しく加速することを示しました。そして、ある文書は、「世界で最もエネルギッシュな棚海」の2％によるこのプロジェクトの実施は、すべての年間の人間の排出を補うことができると結論付けました。
しかし、主な問題は、化学プロセスが数十年ではなく数年続くように、材料を注意深く研磨する必要があることです。一部の研究者は、リサーフェシングプロセスは非常にコストがかかり、エネルギーを大量に消費するため、アプローチ全体が実行不可能であると計算しています。しかし、他の人は、オリビンサンドはそれが生成するよりもかなり多くの二酸化炭素を除去すると結論付けています。
プロジェクトベスタの仕事の最終結果についての質問もあります。波がCO₂除去プロセスを加速するのに役立つかどうか、二酸化炭素の吸収をどれだけうまく測定およびテストできるか、または一般の人々が海岸に沿って緑の鉱物を散乱させるという考えをどれほど簡単に受け入れるかを予測することは困難です。
注意すべきもう1つの懸念事項は、潜在的な環境副作用です。鉱物は実際には地質学的な拮抗薬であるため、少なくとも非常に局所的なレベルで海洋の酸性化を減らす必要があり、敏感な沿岸種に利益をもたらす可能性があります。しかし、オリビンには微量の鉄、ケイ酸塩、その他の物質が含まれている可能性があり、藻類や植物プランクトンの一部の種の成長を刺激したり、予測が難しい方法で生態系や食用網を変化させたりする可能性があります。
科学者たちは、以前にはなかったビーチでのミネラルの拡散から生じる可能性のある環境問題を懸念しています。一部の批評家は、オリビンがニッケルなどの重金属を放出する可能性があると信じています。しかし、Project Vestaは、水中に放出されたニッケルが生物学的に利用可能ではないことを懐疑論者に安心させます。つまり、海洋生物に影響を与えるべきではありません。
競合他社
このプロジェクトには、他のCO₂除去アプローチに比べていくつかの利点があります。まず、コスト。第二に、主な代替手段である再植林は、二酸化炭素がしばしば燃え、木が伐採されるため、必ずしも二酸化炭素の減少につながるとは限りません。そしてプロジェクトベスタの場合、海が主な仕事を引き継ぎます。
同じ方向に進んでいる他のプロジェクトについても言及する必要があると思います。アイスランドの研究者は、発電所や特殊な機械によって捕らえられた二酸化炭素の溶液を地下深くの玄武岩層に導き、そこで火山岩が安定した炭酸塩鉱物で覆います。レバーフルムセンタートウモロコシ畑や大豆畑に加えられた玄武岩のほこりが肥料や二酸化炭素除去剤として機能するかどうかを評価するために、野外試験を実施しています。
また、ブリティッシュコロンビア大学の科学者は、カナダやオーストラリアの他の大学の同僚とともに、ニッケル、ダイヤモンド、プラチナの副産物として抽出されたミネラルのさまざまな用途を模索しています。アイデアは、単にそれらをフィールド全体に分散させ、水とスラリーを追加することです。彼らは、いわゆる地雷の尾が空気から二酸化炭素を素早く引き出して鉱化し、埋めることができる固いブロックを形成することを期待しています。彼らのモデルは、これが地雷の炭素フットプリントを排除できることを示しています。