olivijn: de steen die co2 absorbeert

Olivijn: de steen die CO₂ absorbeert

CO₂ of koolstofdioxide wordt in grote hoeveelheden uitgestoten als gevolg van onze verbranding van fossiele brandstoffen. De wereld is op zoek naar veilige en kosteneffectieve oplossingen om de klimaatverandering tegen te gaan door de CO₂-niveaus in de atmosfeer te verlagen. Het lijkt erop dat de natuur zijn eigen oplossing heeft; de steensoort olivijn.

Wat doet olivijn?

Olivijn is niet nieuw. Het is zo oud als de wereld zelf, het meest voorkomende mineraal op aarde. Het is een groen vulkanisch mineraal dat de hoge CO₂-uitstoot van vulkanen opvangt.

Minerale verwering is een van de belangrijkste mechanismen die de planeet gebruikt om CO₂ op geologische tijdschalen te recyclen. De CO₂ die wordt opgevangen in regenwater, in de vorm van koolzuur, lost basische gesteenten en mineralen op, met name gesteenten en mineralen die rijk zijn aan silicaat, calcium en magnesium, zoals olivijn.

Deze verwering produceert bicarbonaat, calciumionen en andere verbindingen die zich een weg banen naar de oceanen, waar zee-organismen ze verteren en omzetten in het stabiele, vaste calciumcarbonaat dat hun schelpen en skeletten vormt.

Als de koralen en weekdieren sterven zinken hun overblijfselen naar de oceaanbodem en vormen ze lagen van kalksteen en vergelijkbaar gesteente. De koolstof blijft daar miljoenen tot honderden miljoenen jaren opgesloten, totdat het weer vrijkomt door vulkanische activiteit.

Dit natuurlijke mechanisme trekt jaarlijks ongeveer een half miljard ton koolstofdioxide uit de lucht naar beneden. Het probleem is dat de samenleving elk jaar meer dan 35 miljard ton uit de atmosfeer pompt. De kritische vraag is: Kunnen we het verweringsproces radicaal versnellen en opschalen?

Het chemische proces

Vanaf de jaren zestig onderzocht Olaf Schuiling, hoogleraar Geo-Engineering aan de Universiteit Utrecht, de reactie tussen opgeloste CO₂ en olivijn. Bij de reactie tussen CO₂ en olivijn komt er warmte vrij (exoterme reactie) en bindt het CO₂ aan het onschuldige bicarbonaat, dat later mogelijk als kalk neerslaat.

  • Olivijn reageert van nature met de CO₂ uit de atmosfeer.
  • De chemische reactie is Mg₂SiO₄ + 4CO₂ + 2H₂O => 2Mg₂ + 4HCO₃- + SiO₂.
  • Hiermee neemt olivijn 1 keer haar eigen gewicht aan CO₂ op.
  • De eindproducten van de reactie zijn siliciumdioxide, magnesiumcarbonaat en kleine hoeveelheden ijzeroxide.

Hoe kan olivijn worden ingezet tegen CO₂?

Natuurlijke verwering heeft grote voordelen als methode om CO₂ te verwerken:

  • Er is niets anders dat zo’n schaalbaarheid heeft in alle oplossingen die we hebben. Potentieel kan dit proces, samen met andere vormen van wat bekend staat als verbeterde minerale verwering, honderden triljoenen tonnen CO₂ opslaan. Dat is veel meer CO₂ dan de mensen sinds het begin van de Industriële Revolutie hebben uitgestoten.
  • In tegenstelling tot methoden van koolstofverwijdering die afhankelijk zijn van de bodem, planten en bomen, zou het effect permanent zijn.
  • Het proces zou goedkoop zou kunnen zijn, in de orde van 10 euro per ton opgeslagen CO₂ zodra het op grote schaal wordt gedaan.

Natuurlijke verwering heeft ook nadelen:

  • Een mogelijk nadeel van olivijn is het hoge nikkelgehalte. Nikkel moet niet in extreme mate in de bodem belanden.
  • In kleine vennetjes en op zure zandgronden kan olivijn de bodemsamenstelling in de war schoppen. Dat bedreigt zeldzame planten, zoals zonnedauw en vetblad.
  • Om echt een verschil te maken zal er vaak en op veel plekken gestrooid moeten worden.

De opname van CO₂ lijkt optimaal te zijn wanneer de olivijn tot zand wordt vermalen. Verstrooiing van olivijn is volgens Schuiling mogelijk in straten, groene stroken in de buurt van wegen en industrieterreinen, parken, tuinen, stranden en in de zandbakken van scholen. Als het olivijn in de natte tropen over land en ondiep water wordt verspreid wordt de reactie mogelijk versneld. Op dit moment lopen er studies naar het meest effectieve gebruik van dit mineraal.

Maar zijn ook grote vragen rond dit concept. Hoe maal, verscheep en verspreid je de enorme hoeveelheden mineralen die nodig zijn zonder meer CO₂ te produceren dan het materiaal verwijdert? Wie gaat dat betalen? En gaat deze natuurlijke verwering snel genoeg om wat we kapot hebben gemaakt te herstellen?

Scroll naar top