Nous remontons 55 millions d'années. C'est à ce moment que le Groenland et la Norvège ont commencé à se séparer, provoquant l'ouverture de l'océan Atlantique. La croûte terrestre entre eux est devenue plus mince, et d'énormes quantités de lave versées.
En même temps, la Terre est soudainement devenue considérablement plus chaude. Ce chapitre de l'histoire du climat de la Terre intéresse naturellement les géologues. En 2021, ils ont envoyé un navire de recherche dans la mer pour prélever des échantillons des fondations.
Certains échantillons se sont retrouvés avec un doctorat. candidate Marija Plahter Rosenqvist. Elle n'essaie pas de comprendre pourquoi il est devenu si chaud dans le «vieux temps», mais plutôt comment nous pouvons l'empêcher de devenir soudainement aussi chaud maintenant.
Les chercheurs examinent si nous pouvons stocker le CO2 (dioxyde de carbone) dans la roche de lave qui s'est formée lorsque l'océan Atlantique a vu le jour.
L'échantillon de Rosenqvist de roche gris foncé a des trous à certains endroits, un peu comme une barre de chocolat avec des bulles d'air. Dans d'autres parties, il semble que les trous soient remplis d'un type de roche plus léger.
CO2 sous une forme solide présente de nombreux avantages
La roche est le basalte, le type le plus courant de roche de lave sur Terre. Les taches blanches se forment là où CO2 a réagi avec la roche volcanique et transformé du gaz en minéraux.
Les chercheurs du Njord Center de l'Université d'Oslo étudient comment ce processus se produit naturellement. L'objectif est que cela fasse partie de la solution au problème climatique.
« Stockage CO2 Sous forme solide présente de nombreux avantages « , explique Rosenqvist. » Nous n'avons pas besoin de surveiller le réservoir sur une longue période car il ne fuit pas. «
De plus, la méthode a un grand potentiel: plus de 60% de la surface de la Terre est couverte par le basalte, donc en théorie, il y a suffisamment d'espace pour tous les CO2 Nous voulons éliminer.
Le principe n'est pas entièrement non testé. Le projet Carbfix en Islande sert d'inspiration pour les chercheurs à Oslo. Cependant, il y a une différence majeure: le basalte utilisé dans le projet Islande est frais et poreux, alors qu'en mer du Nord, il a 50 millions d'années.
« Pour comprendre si nous pouvons le faire dans des endroits autres que l'Islande, nous devons mener plus d'études », explique Rosenqvist.
Le basalte de la mer du Nord peut être trouvé au-dessus du niveau de la mer dans les îles Féroé
Dans le même bureau, Rakul Maria Ingunardóttir Johannesen.
Ensemble, ils sont allés aux îles Féroé équipées de drones, entre autres outils, pour cartographier la géologie.
« Les îles Féroé sont intéressantes parce que nous trouvons le même basalte ici que nous le faisons en mer du Nord », explique Johannesen.
Il pourrait également être possible de stocker le CO2 sur terre ici.
« Nous stockons déjà CO2 Dans les réservoirs de la mer du Nord, mais c'est dans le grès, « explique Johannesen.
« Le basalte est très adapté car il réagit rapidement avec le CO2 et forme des minéraux solides « , dit-elle. La recherche est publiée dans la revue Recherche de bassin.
Que se passe-t-il dans les petits pores du rocher?
Un peu plus loin dans le couloir, nous rencontrons Paiman Shafabakhsh, qui a presque fait partie d'une tournée européenne avec des échantillons de basalte.
Alors que Johannesen étudie les formations géologiques et leur fracturation, Shafabakhsh se concentre sur la compréhension de ce qui se passe à plus petite échelle, dans les petits pores de la roche.
« Nous injectons CO2 et fluide dans les échantillons de roche et veulent savoir ce qui se passe dans la roche pendant ce processus « , dit-il.
Pour y parvenir, les chercheurs scannent la roche avec des rayons X et des neutrons.
« Avec des images aux rayons X, nous pouvons voir les minéraux durs, similaires à un scanner avec des fractures osseuses. Les neutrons nous donnent une image du liquide qui coule dans les pores de la roche », explique Shafabakhsh.
Une image à neutrons d'un bras montrerait le sang coulant dans les veines, mais cela serait nocif pour les humains.
Il a examiné ces échantillons de roches dans deux laboratoires, l'un à Grenoble, en France, et l'autre à Zurich, en Suisse. Les deux sont des synchrotrons, des machines qui combinent des rayons X et des neutrons.
Shafabakhsh dit que les gens de l'industrie demandent souvent pourquoi ils étudient le processus à petite échelle.
« Les modèles traditionnels qui ne se penchent que sur le terrain ont tendance à surestimer les réactions qui se déroulent sur le terrain », explique Shafabakhsh, donc pour obtenir une image précise, nous avons besoin d'études à petite échelle.
« L'industrie est confrontée à des problèmes importants avec le CO2 Les fuites s'ils ne prennent pas en compte ce qui se passe à petite échelle « , explique Shafabakhsh.
Les chercheurs du projet Basalt mettent également2 se déplace dans les pores du basalte.
Un modèle de laboratoire illustre le principe
Dans le sous-sol du bâtiment physique à Oslo, Yao Xu a des modèles de rock imprimés en 3D où ils peuvent injecter CO2 et les fluides pour étudier les modèles dans lesquels2 se déplace en détail.
« CO2 a sa propre personnalité. Le gaz a des choses qu'il aime et n'aime pas. Il aime l'eau, « sourit Yao. Son étude est publiée dans Progrès des ressources en eau.
Il injecte co2 au sommet de sa configuration. CO2 réagit avec l'eau et devient plus lourd, le faisant couler naturellement vers le bas.
Yao peut ajuster la taille des pores et la vitesse à laquelle il injecte le CO2 gaz. Une caméra prend une photo toutes les 30 secondes pendant la durée de six heures de chaque expérience.
Les résultats des expériences de laboratoire et des mesures sur les échantillons de roche seront finalement compilés et comparés avec les travaux effectués à l'échelle du champ.
De l'échelle nanométrique aux réservoirs entiers
Le chef de projet François Renard explique que la quantité de CO2 Cela réagira avec la roche, et donc la quantité de stockage dépend de la pore. La roche est poreuse. Cela dépend des minéraux qu'il contient, de sa perméabilité et d'une variété d'autres propriétés.
« Nous avons donc besoin de connaissances fondamentales à plusieurs échelles, de l'échelle nanométrique aux réservoirs entiers », dit-il.
Et il est clair que Co2 Le stockage dans le basalte pourrait devenir une partie importante de la solution climatique.
