Stanford Üniversitesi’nden bilim insanları, kaya minerallerini aktive ederek atmosferdeki CO2’yi yakalamayı sağlayan düşük maliyetli bir yöntem geliştirdi. Bu teknoloji, tarım arazilerinde uygulanarak hem toprak verimini artırabilir hem de karbon salımını azaltabilir.
Karbon yakalama teknolojilerine dair yeni bir gelişme, ABD merkezli Stanford Üniversitesi’nden bilim insanlarının yaptığı araştırmayla gündeme geldi. Ekip, kaya minerallerini laboratuvar ortamında aktive ederek atmosferdeki karbondioksiti (CO2) daha hızlı ve etkili bir şekilde yakalayabilecek bir yöntem geliştirdi.
Doğal ayrışma süreci hızlandırılarak karbon yakalama sağlanıyor
Bu yöntem, doğal hava koşullandırma süreci olarak da bilinen silikat ayrışmasını hızlandırmayı hedefliyor ve mevcut yöntemlere kıyasla daha düşük enerji tüketimiyle, daha hızlı karbon yakalama sağlayarak maliyet avantajı sunuyor. Normalde binlerce yıl süren bu süreç, yapılan deneylerle birkaç hafta içinde gerçekleşebilecek hale getiriliyor. Isıtılan kaya mineralleri, su ve atmosferdeki CO2 ile etkileşime girerek karbonat mineralleri oluşturuyor. Bu süreç, karbonun kalıcı olarak bağlanmasını sağlıyor ve çevresel etkileri azaltıyor.
Tarım arazilerinde kullanımı toprak sağlığını iyileştirebilir
Stanford Üniversitesi araştırmacıları, yöntemin büyük ölçekli olarak tarım arazilerinde kullanılabileceğini belirtiyor. Magnezyum oksit ve kalsiyum silikat içeren kaya mineralleri, toprağa yayıldığında, hem toprak sağlığını iyileştirebilir hem de karbon yakalama kapasitesini artırabilir.
Bu yöntemin faydaları arasında:
- Toprak pH dengesinin sağlanması: Kireçleme (liming) işlemine alternatif olarak, toprağın asidik yapısını düzenleyebilir.
- Silisyum salınımı ile bitki veriminin artırılması: Silisyum, bitkiler için önemli bir element olup, dirençlerini ve büyüme hızlarını artırabilir.
- Okyanusta karbon depolaması: Süreç sonucunda oluşan bikarbonatlar, okyanuslara taşınarak uzun vadeli karbon depolama sağlanabilir.
Bu durum, çiftçilerin doğrudan fayda sağlayacağı bir sistem yaratırken, aynı zamanda karbon yakalama maliyetlerini düşürüyor. Stanford Üniversitesi’nin saha araştırmalarına göre, çiftçiler bu yöntemin toprak verimini artırma potansiyelinden dolayı olumlu yaklaşıyor. Ancak, geniş çaplı olarak benimsenmesi için daha fazla test ve ekonomik teşvikler gerekebilir.
Endüstriyel atıklarla karbon yakalama sürecinin hızlandırılması mümkün
Araştırmacılar, bu yöntemin büyük ölçekli uygulanabilirliğini artırmak için madencilik endüstrisinden çıkan silikat içeren atıkları kullanmayı planlıyor. Araştırmacılara göre, dünya genelinde yılda 400 milyon ton uygun silikat içeren atık üretiliyor. Bu atıkların işlenmesi, karbon yakalama sürecini hızlandırabilir ve maliyetleri azaltabilir.
Buna ek olarak, olivin ve serpantin mineralleri gibi, dünya çapında 100.000 gigatonun üzerinde rezervi bulunan kaya türleri de bu süreçte kullanılabilir. Bu kaynakların işlenmesi, insanlığın bugüne kadar atmosfere saldığı tüm CO2 miktarından çok daha fazlasını yakalamaya yetecek potansiyele sahip.
Doğrudan hava yakalama teknolojisine alternatif
Günümüzde Doğrudan Hava Yakalama (DAC – Direct Air Capture) teknolojileri, atmosferden CO2 yakalamak için yüksek enerji gerektiriyor ve ton başına 600-1.000 Dolar gibi maliyetlere ulaşabiliyor. Stanford Üniversitesi’nin önerdiği mineral bazlı yöntem ile bu enerji ihtiyacı yarıya düşürülebilir ve karbon yakalama maliyetleri 200 Doların altına çekebilir. Yeni yönteminin avantajı, hem enerji tüketimini düşürmesi, hem de mevcut sanayi altyapısıyla entegre edilebilmesi sayesinde uzun vadede operasyonel maliyetleri azaltması. Bu tahminler, laboratuvar testleri ve benzer süreçlerin sanayiye entegrasyonu üzerine yapılan modellemelere dayandırılıyor. Ayrıca, çimento üretim süreçleriyle uyumlu olması, yeni tesis yatırımı gerektirmeden mevcut tesislerde uygulanabilmesini sağlayarak, ekonomik ölçeklendirme avantajı sunmakta. Standart kireç taşı işleme tesisleri, karbon yakalama için uygun mineralleri aktive etmek amacıyla yeniden düzenlenebilir. Araştırmacılar çimento üretim tesislerinde, benzer reaksiyonların çok daha düşük maliyetle gerçekleştirildiğini belirtiyor ve bu sürecin sahada test edilmesi için önümüzdeki birkaç yıl içinde pilot projelerin başlatılacağını ifade ediyor.
Saha testleri ve tam ölçekli uygulama
Bilim insanları, tarım arazileri ve madencilik atıklarının entegrasyonuyla, düşük maliyetli karbon yakalama süreçlerini endüstriyel düzeyde hayata geçirebileceklerini düşünüyorlar. Teknolojinin ne kadar etkin kullanılabileceği yakın vadede yapılacak saha testleriyle netleşecek. İlk saha testlerinin önümüzdeki yıl başlaması planlanıyor ve tam ölçekli uygulamanın 5 ila 10 yıl içinde mümkün olabileceği öngörülüyor. Bu testlerin öncelikli olarak ABD’nin batı kıyısındaki tarım arazilerinde ve çimento üretim tesislerinde gerçekleştirilmesi planlanıyor. Çalışmalar, Stanford Üniversitesi’nin liderliğinde yürütülürken, özel sektör ve çevresel fonlardan sağlanan finansman ile destekleniyor.
Gelecekteki potansiyel
Stanford Üniversitesi’nin geliştirdiği kaya bazlı karbon yakalama yöntemi, maliyet etkinliği, ölçeklenebilirliği ve tarımsal faydalarıyla dikkat çekiyor. Eğer saha testleri başarılı olursa, bu teknolojinin küresel karbon azaltım stratejilerinde önemli bir rol oynayabileceği düşünülüyor.
Karbon salımını düşürmek için yenilenebilir enerjiye geçiş tek başına yeterli değil. Negatif emisyon teknolojileri, yani atmosferdeki mevcut CO2’nin aktif olarak uzaklaştırılması, Paris Anlaşması hedeflerine ulaşmak için kritik önem taşıyor. Bilim insanları, benzer yöntemler sayesinde karbon yakalama maliyetlerinin önümüzdeki yıllarda daha da düşebileceğini ve bu tür teknolojilerin yaygınlaşmasıyla, iklim değişikliğiyle mücadelede kritik birer araç haline gelebileceğini öngörüyorlar.