Les stratégies d'élimination du dioxyde de carbone (CDR) utilisent un large éventail de techniques pour capturer le CO2 De l'air et stockez-le durablement, offrant une solution frontière pour contrer les niveaux croissants du gaz à effet de serre dans notre environnement. L'augmentation de l'alcalinité des eaux usées en la traitant avec des minéraux alcalins peut considérablement augmenter le CO2 capacités de séquestration, trouve une étude apparaissant dans Avancées scientifiques.
CO2 se dissout dans l'eau de l'océan pour former l'acide carbonique, qui, étant un acide faible, se dissocie en ions hydrogène et en ions bicarbonate, le premier augmentant l'acidité de l'eau.
Amélioration de l'alcalinité océanique (OAE), le processus de traitement des eaux usées avec des minéraux alcalins avant de le décharger dans l'océan, rend l'eau de l'océan moins acide, réduisant ainsi la quantité de CO2 à la surface de la mer. Cela aide l'océan à absorber plus de CO2 de l'air, et les chercheurs de cette étude estiment que les OAE peuvent potentiellement aider à séquestrer environ 18 téragrammes – 18 billions de grammes – de CO2 par an dans le monde.
Une pratique courante dans l'OAE basée sur les eaux usées consiste à utiliser les usines de traitement des eaux usées comme usines d'alcalinité. Cela non seulement améliore le CO2 L'absorption dans les zones côtières mais aide également à atténuer le problème d'acidification de l'océan provoqué par le déversement d'eaux usées non traitées.
Les études existantes ont eu recours au traitement des eaux usées avec des matériaux alcalins à des fins ciblées, comme l'utilisation de la dolomite (carbonate de magnésium de calcium) pour récupérer le phosphore, les minéraux de silicate alcalin pour capturer le CO2 sous sa forme de carbonate solide ou d'olivine (silicate de magnésium-fer) pour améliorer la qualité du méthane pour la production de biogaz à partir de boues d'épuration.
Même si la plupart des CO2 Les émissions découlent d'environnements aérobies ou riches en oxygène, la plupart des études OEA basées sur les eaux usées ont examiné les contextes anaérobies ou sans oxygène. En outre, il existe une compréhension limitée de la façon dont l'OAE fonctionne dans le traitement des eaux usées en termes d'amélioration de l'alcalinité et de stockage stable du carbone.
Pour changer cela, les chercheurs de cette étude ont ajouté différentes quantités de roches riches en olivine aux eaux usées urbaines artificielles et l'ont traitée avec des boues biologiquement activées, dans des conditions aérobies à température ambiante. Dans chaque cas, ils ont mesuré les changements d'alcalinité totale des eaux usées, la quantité d'indicateurs de qualité inorganique et de qualité de l'eau dissous.
Ils ont constaté que l'ajout d'olivine augmentait considérablement l'alcalinité totale des eaux usées et aidait à capturer le CO2 comme le carbone inorganique dissous (DIC) dans l'effluent. De plus, le taux d'alcalinisation par la dissolution de l'olivine dans ces eaux usées traitées aérobiement a été environ 20,5 fois plus rapide que dans l'eau de mer.
Une estimation basée sur les données des usines de traitement des eaux usées près de l'océan a révélé que le potentiel de séquestration du carbone mondial des OAE basés sur les eaux usées côtières est estimé à 18,8 ± 6,0 téragrammes de CO2 par année.
La région entre les latitudes 20 ° N et 60 ° N détient 79,3% du potentiel mondial, et l'Union européenne, les États-Unis et la Chine – les trois meilleures économies – représentent plus de la moitié du total mondial.
Les chercheurs notent que leurs résultats montrent comment les usines de traitement des eaux usées peuvent jouer un rôle important dans la séquestration du carbone en améliorant l'alcalinité océanique, offrant un double avantage pour l'atténuation du climat et l'amélioration de la qualité de l'eau.
