Duitse onderzoekers opteren voor het bemesten van de oceaan met het mineraal olivijn, zodat CO₂ in enorme hoeveelheden wordt opgenomen door diatomeeën.

Het dumpen van gigantische hoeveelheden van het rotsmineraal olivijn in de oceanen kan de stijging van het CO₂-gehalte in de atmosfeer afremmen. Onderzoekers in Bremerhaven, aan het Alfred Wegener Instituut voor pool- en oceaanonderzoek, denken dat deze vorm van geoengineering in ieder geval in theorie ervoor kan zorgen dat de CO₂-concentratie in de atmosfeer voorlopig niet boven de 500 ppm (deeltjes per miljoen) uitkomt.

Het idee bouwt voort op een project van de Utrechtse emeritus hoogleraar Olaf Schuiling, die enkele jaren geleden al pleitte voor de inzet van olivijn als CO₂-binder. De stichting SmartStones, waarmee hij dit idee ten uitvoer wil brengen, staat op de lijst van genomineerden voor de Virgin Earth Challenge, die een commercieel haalbare methode voor de verwijdering van broeikasgassen uit de atmosfeer moet opleveren. Vooralsnog is het onduidelijk of en wanneer die wedstrijd een winnaar oplevert.

Het mineraal olivijn komt in grote hoeveelheden aan het aardoppervlak voor. Schuiling bedacht dat de normale verwerking van het mineraal geschikt is voor binding van CO₂. Een gram olivijn kan 0,28 gram koolstof binden. Dat gaat volgens de reactie:
(Mg, Fe)₂SiO₄ + 4 CO₂ + 4 H₂O -> 2 (Mg,Fe)²⁺ + 4 HCO₃^– +H₄SiO₄

Daartoe moet wel het reactieoppervlak worden vergroot. Een stuk rots verweert niet zo snel, maar fijngemalen olivijn reageert sneller.

De Duitse onderzoekers stellen nu voor om fijngemalen olivijn in de oceaan te storen, bijvoorbeeld via vrachtschepen die het opgelost in hun ballastwater op locatie brengen. Het silicaat in het mineraal zal zijn weg vinden naar diatomeeën, minuscule diertjes die een skelet vormen. De beschikbaarheid van silicaat vormt een beperkende factor voor de groei van die diertjes. Daarnaast komt er ijzer vrij, en sommige onderzoeken hebben in het verleden gewezen op gunstige effecten van ijzer op de groei van plankton. Het oceaanwater moet, zo melden de onderzoekers, door de invloed van olivijn minder zuur worden.

Micrometer

Een probleem is dat het gesteente wel zeer fijngemalen moet worden, zodat het niet te snel zinkt. De energie nodig voor transport is maar een fractie van wat er nodig is voor het vermalen van olivijn tot deeltjes met een doorsnede van een micrometer, zo schrijven Peter Köhler, Dieter Wolf-Gladrow en collega’s in Environmental Research Letters. Om een ton olivijn voor 80% tot het gewenste gruis te vermalen vergt tot wel 350 kilowattuur. Afhankelijk van de fossiele energiebron waarmee die energie wordt opgewekt, kan het daarbij vrijkomende CO₂ de efficiëntie van het proces met meer dan dertig procent beperken.

Andere nadelen zijn onduidelijkheden over de gevolgen van verontreinigingen in het olivijn voor het ecosysteem in de oceaan en vooral de enorme omvang van het project. De auteurs noemen als voorbeeld honderd schepen van elk 300.000 ton die per jaar een petagram olivijn in de oceaan verspreiden, ofwel een miljard ton.