Olivine to Combat Climate Change
Weathering of basic rocks, containing magnesium and calcium silicates, is the main mechanism to capture CO₂ in a sustainable way, with storage of organic carbon a distant second. The CO₂ emission by Man, due to the combustion of fossil fuels is at least ten times larger than the natural CO₂ emissi...
Saved in:
| Published in: | Мінералогічний журнал |
|---|---|
| Date: | 2011 |
| Main Author: | |
| Format: | Article |
| Language: | English |
| Published: |
Інститут геохімії, мінералогії та рудоутворення ім. М.П. Семененка НАН України
2011
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/63455 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Olivine to Combat Climate Change / R.D. Schuiling // Мінералогічний журнал. — 2011. — Т. 33, № 2. — С. 100-104. — Бібліогр.: 9 назв. — англ. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859681153220345856 |
|---|---|
| author | Schuiling, R.D. |
| author_facet | Schuiling, R.D. |
| citation_txt | Olivine to Combat Climate Change / R.D. Schuiling // Мінералогічний журнал. — 2011. — Т. 33, № 2. — С. 100-104. — Бібліогр.: 9 назв. — англ. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Мінералогічний журнал |
| description | Weathering of basic rocks, containing magnesium and calcium silicates, is the main mechanism to capture CO₂ in a sustainable
way, with storage of organic carbon a distant second. The CO₂ emission by Man, due to the combustion of fossil
fuels is at least ten times larger than the natural CO₂ emission from the Earth. Emission and capture are no longer in balance,
and the concentration of CO₂ in the atmosphere is steeply rising. It is a logical step to investigate whether we can
stimulate the natural process of weathering in such a way that the balance is restored. Weathering takes place at the surface
of rocks, so we must increase the available surface area. This can be done by mining and milling suitable rocks, and spread
the powder over land and in shallow seas. Factors that influence the rate of reaction, apart from grain size, are temperature,
pH and water. This means that soils in tropical countries are best suited. Soil atmospheres are on average hundred
times richer in CO₂ than air. This is caused by the decay of plant material and the respiration of soil fauna. A high CO₂-
pressure causes a low pH, which is favorable for weathering. The most suitable rock type is dunite, which consists for
more than 90 % of olivine. Dunite massifs are found in many countries on each continent. Large massifs occur among
others in Guinea, Sierra Leone and Ivory Coast. By mining the olivine there, milling it and spreading a thin layer over the
surroundings, climate change can be counteracted. Weathering is a natural process, that has kept the CO₂ level of the atmosphere
within bounds for billions of years, thus no short term or long term negative ecological consequences are to be
expected.
Вивітрювання основних порід, що містять магнієві і
кальцієві силікати, є основним механізмом поглинання СО₂ протягом тривалого часу з тривалим збереженням органічного вуглецю. Виділення СО₂ під час
спалювання викопних паливних матеріалів, щонайменше, вдесятеро вище, ніж виділення СО₂ Землею.
Рівноваги між виділенням і поглинанням вже не існує і концентрація СО₂ в атмосфері поступово зростає. Необхідно з’ясувати, чи можливо стимулювати
природний процес вивітрювання так, щоб відновити
цю рівновагу. Вивітрювання відбувається на поверхні
порід, отже, необхідно збільшити наявну площу поверхні. Це можна зробити, видобуваючи і подрібнюючи придатні для цього породи і розсіюючи порошок
над землею і мілководними морями. Чинники, що
впливають на швидкість реакції, без урахування розмірів зерен, — температура, рН і вода. Отже, найбільш
придатні для цього ґрунти тропічних країн. Атмосфера ґрунтів в середньому в сотні разів більше збагачена
СО₂, ніж повітря, що обумовлено розпадом рослинного матеріалу і диханням ґрунтової фауни. Високий
тиск СО₂ знижує рН, що є сприятливим фактором
для вивітрювання. Найпридатнішим типом порід є
дуніт, складений більш ніж на 90 % з олівіну. Масиви
дуніту знайдені в багатьох країнах на кожному континенті. Великі масиви цих порід поряд з іншими країнами розташовані у Гвінеї, Сьєрра-Леоне і на Березі
Слонової Кості.
Выветривание основных пород, содержащих магниевые и кальциевые силикаты, служит основным механизмом поглощения СО₂ в течение продолжительного времени с длительным сохранением органического
углерода. Выделение СО₂ при сжигании ископаемых
топливных материалов, по меньшей мере, в десять
раз выше, чем выделение СО₂ Землей. Равновесия
между выделением и поглощением уже не существует
и концентрация СО₂ в атмосфере постепенно растет.
Необходимо выяснить, возможно ли стимулировать
естественный процесс выветривания таким образом,
чтобы восстановить это равновесие. Выветривание
происходит на поверхности пород, следовательно,
необходимо увеличить имеющуюся площадь поверхности. Это можно сделать, добывая и измельчая
пригодные для этого породы и рассеивая порошок
над землей и мелководными морями. Факторы, влияющие на скорость реакции, без учета размеров зерен, — температура, рН и вода. Следовательно, наиболее пригодны для этого почвы тропических стран.
Атмосфера почв в среднем в сотни раз более обогащена СО₂, чем воздух, что обусловлено распадом растительного материала и дыханием почвенной фауны.
Высокое давление СО₂ понижает рН, что служит благоприятным фактором для выветривания. Наиболее
подходящим типом пород является дунит, состоящий
более чем на 90 % из оливина. Массивы дунитов
обнаружены во многих странах на каждом континенте. Большие массивы этих пород наряду с другими
странами расположены в Гвинее, Сьерра-Леоне и на
Берегу Слоновой Кости.
|
| first_indexed | 2025-11-30T18:19:54Z |
| format | Article |
| fulltext |
100 ISSN 0204-3548. Mineral. Journ. (Ukraine). 2011. 33, No 2
© R.D. SCHUILING, 2011
МІНЕРАЛОГІЧНИЙ ЖУРНАЛ
MINERALOGICAL JOURNAL
(UKRAINE)
UDC 549.621.14 : 551.583
R.D. Schuiling
Institute of Geosciences, Utrecht University, The Netherlands
E-mail: schuiling@geo.uu.nl
OLIVINE TO COMBAT CLIMATE CHANGE
Weathering of basic rocks, containing magnesium and calcium silicates, is the main mechanism to capture CO
2
in a sus-
tainable way, with storage of organic carbon a distant second. The CO
2
emission by Man, due to the combustion of fossil
fuels is at least ten times larger than the natural CO
2
emission from the Earth. Emission and capture are no longer in ba-
lance, and the concentration of CO
2
in the atmosphere is steeply rising. It is a logical step to investigate whether we can
stimulate the natural process of weathering in such a way that the balance is restored. Weathering takes place at the surface
of rocks, so we must increase the available surface area. This can be done by mining and milling suitable rocks, and spread
the powder over land and in shallow seas. Factors that influence the rate of reaction, apart from grain size, are tempera-
ture, pH and water. This means that soils in tropical countries are best suited. Soil atmospheres are on average hundred
times richer in CO
2
than air. This is caused by the decay of plant material and the respiration of soil fauna. A high CO
2
-
pressure causes a low pH, which is favorable for weathering. The most suitable rock type is dunite, which consists for
more than 90 % of olivine. Dunite massifs are found in many countries on each continent. Large massifs occur among
others in Guinea, Sierra Leone and Ivory Coast. By mining the olivine there, milling it and spreading a thin layer over the
surroundings, climate change can be counteracted. Weathering is a natural process, that has kept the CO
2
level of the at-
mosphere within bounds for billions of years, thus no short term or long term negative ecological consequences are to be
expected.
ДИСКУСІЇ,
КРИТИКА, БІБЛІОГРАФІЯ
DISCUSSIONS,
CRITICISM AND BIBLIOGRAPHY
Olivine. It is proposed to speed up the natural
process of weathering in order to capture more
CO
2
. Of all the common silicates, olivine wea-
thers fastest. It is the main mantle mineral, but
thanks to plate tectonics, large slabs of mantle
material have been pushed up and are exposed at
the Earth’s surface. Olivine is a magnesium sili-
cate, but part of the magnesium is always replaced
by divalent iron, giving olivine a green color.
In weathering, we can distinguish between open
and closed systems, open where the weathering
solution is available in large quantities, and often
replaced, closed where a limited amount of solu-
tion is more or less stagnant. The first situation is
represented by soils which receive abundant rain-
fall, and by shallow agitated seas. The second situ-
ation prevails in dry climates, where the soil solu-
tion hardly moves. In open systems, the weathe-
ring reaction can be written as
Mg
2
SiO
4
+ 4CO
2
+ 4H
2
O →
→ 2Mg2+ + 4HCO
3
–
+ H
4
SiO
4
0.
In closed systems, where the reaction products
stay within the system, the reaction becomes
2Mg
2
SiO
4
+ CO
2
+ 4H
2
O →
→ Mg
3
Si
2
O
5
(OH)
4
+ MgCO
3
.
It is evident that open systems are preferred, be-
cause then 8 times more CO
2
is captured with the
same amount of olivine [7]. Reaction (1) is the
fundamental reaction by which the CO
2
of the at-
mosphere is converted to HCO
3
– in solution.
These bicarbonate solutions are transported by to
the oceans, where they will ultimately lead to the
formation of carbonate sediments (from coral
reefs to dolomites). These carbonates form the ul-
timate sink for CO
2
, but that process takes hun-
dreds, if not thousands of years, so with respect to
its effect on climate, reaction (1) plays the major
role. Soil atmospheres commonly have around
100 times more CO
2
than the atmosphere itself
[5, 9]. Weathering and CO
2
capture proceed faster
under such conditions.
The application of the natural process of wea-
thering to capture CO
2
is an example of geoche-
mical engineering, the discipline that seeks to op-
(1)
(2)
101ISSN 0204-3548. Мінерал. журн. 2011. 33, № 2
timize natural processes and use natural materials
to solve environmental problems [6].
Olivine mining against climate change. Sustain-
ability is a big issue in mining. The concept is not
limited to the mining phase, but it also involves
the milling and the spreading of olivine powder
over vast areas around the mines, where it will
weather and capture CO
2
. In that sense the Earth
itself acts as a giant reactor.
Let us take the case of the dunite massif of
Conakry-Kakoulima in Guinea. It extends in ENE
direction along the peninsula for over 50 km, with
an average width of 5 km (see satellite image, Fi-
gure). On the satellite image the massif is clearly
marked by the reddish color of its lateritic wea-
the ring cap. The town of Conakry, the capital of
Guinea, extends from the tip of the peninsula over
30 km, so a possible site for olivine mining must
be sought between the eastern limit of the town
and the Kakoulima Mountain.
Like in all tropical countries (Cuba, New Cale-
donia, Philippines, Indonesia, Guinea, Sierra Leo-
ne), the dunite of Conakry is also covered by a
laterite crust of around 30 meters thick, locally
reaching a thickness of 100 meter [2]. Before oli-
vine mining can be started, this crust must be re-
moved. The Compagnie Mini re de Conakry has
mined these laterites between 1953 and 1966 as
iron ore. One can still see the quarries, which have
become engulfed, by the city. The dunites that
were once visible at the bottom of these quarries
can no longer be seen. Because the dunite, the
mother rock of these laterites, contains elevated
chromium contents, the laterite also shows high
chromium levels (see Table 1).
It seems that this makes the laterites less attrac-
tive as iron ore, even though most of the chromi-
um ends up in the slag.
The concentrations as given in the table are ap-
proximate, and can vary rather widely [4].
For a large open pit mine with a surface area of
1 km2, it will be necessary to remove in the order
of 100 million tons of laterite. This is a volume of
iron ore that could be interesting for steel plants,
in view of the tense iron ore market. After all, if
the primary aim is olivine mining, the main inte-
rest is to remove the laterite cap at minimal cost.
Two railroad tracks, mainly used for bauxite trans-
port, pass close by the most likely location for oli-
vine mining, so the infrastructure to transport the
laterite to the port is in place.
A laterite crust of 30 to 100 meter corresponds
to a dunite of at least 300 meter thickness, because
the major components MgO, SiO
2
and CaO ma-
king up 90 % of the rock have been leached out.
Integrated over the entire massif, this means that
weathering of this massif alone has captured more
than 300 Gt of CO
2
since the rocks were first ex-
posed.
Specifications for olivine, when used to combat
climate change are less strict than for its use in
slag conditioning. Neither a certain level of ser-
pentinisation, nor a somewhat higher iron content
of the olivine, nor a higher content of pyroxene
are prohibitive. Pyroxenes, after all, also capture
CO
2
during weathering, albeit a bit slower. This
permits bulk mining of the rock as a whole, with-
out having to resort to selective mining. The fact
that the olivine from Conakry is somewhat richer
in iron than commercial grade olivines (see Ta-
DISCUSSIONS, CRITICISM AND BIBLIOGRAPHY
The dunite massif of Conakry
102 ISSN 0204-3548. Mineral. Journ. (Ukraine). 2011. 33, No 2
ble 2) is even an advantage, as iron-rich olivines
weather faster than magnesium-rich ones [3].
When dispersed in the oceans, the higher iron
content of these olivines, which will be bio-avai-
lable, will contribute to the growth of biomass,
and thereby to another form of CO
2
capture.
Treatment and spreading of olivine. Grinding is
an established technology in the mining world.
Grinding costs are normally between 1 and 2
euro/ton for grain sizes down to 0.1 mm. Sprea-
ding is another matter. In the example of the
dunite of Conakry, there are several favorable
conditions. Two railroads, transporting bauxite
from the interior to the port of Conakry are pas-
sing close by on the peninsula. These railroads
could also be used to transport laterite ore to the
port, which is well equipped to handle bulk ore
carriers. Once the laterite crust is removed and
the olivine mining has started, part of the olivine
could also be transported to the port for export.
When the empty bauxite trains return they can
transport olivine powder to the interior. The exis-
ting infrastructure thus is in place for the main
transport.
Once arrived in the interior, the olivine must be
spread. Wherever there are plantations (bananas,
palm oil or others), the olivine powder can be
mixed with fertilizer or pesticides before sprea-
ding. Where plantations are lacking, one would
probably have to depend on the local population,
which should receive a financial compensation for
each ton of olivine that is spread. Deeply wea the-
red tropical soils are poor in mineral nutrients, so
it will also help to improve the soil quality at no
cost to the population.
Consequences of olivine mining. Like every mi-
ning operation, olivine mining is also affecting the
local environment, even though the aim is to save
the general environment of the Earth. One should
strive to minimize the negative effects. The local
population should be protected as much as possib-
le against the nuisance of dust (even though the
spreading of olivine dust helps to capture CO
2
).
For a mining operation at kilometer scale, it
will almost certainly be necessary to resettle some
people. The laterite is extremely infertile, so the
area fortunately is sparsely populated. In keeping
with the IFC standards, it will be necessary to
provide at least equivalent lodging and to restore
livelihoods, and it would be wise to offer as far as
possible employment at the mine. A new mining
operation often brings about the risk of disruption
of the social fabric of the population, and it is ad-
visable to involve the population right from the
start in the decisions to be taken.
The composition of the local ground water will
change somewhat (a slight rise in magnesium con-
centration, bicarbonate and pH), but its quality
will remain good. Magnesium bicarbonate waters
are considered healthy, and are said to prevent
heart failure [1]. A magnesium deficiency accele-
rates the aging process.
A large open-pit mine will lead to a lowering of
the local water table. Fortunately the drinking wa-
ter for Conakry comes from Coyah, farther in-
land, and the local waters have only limited im-
portance as a source of drinking waters.
After an olivine production of 20 to 50 million
ton a year for thirty to fifty years, the open pit
mine will reach a depth of three to five hundred
meters. If by that time the problem of excess CO
2
in the atmosphere still persists, it is probably bet-
ter to extend the area of the mine, rather than go-
ing deeper.
After closure of the mine, the pit will probably
be transformed into a lake. No negative ecological
effects are expected. Weathering of common rocks
is as old as the world, and it is evident that the
Table 2. Chemical composition of Conakry olivine,
compared to 2 commercial grade dunites from Norway, %
Component Conakry Bryggja Aheim
SiO
2
39.16 41.8 41.7
MgO 43.86 47.5 49.0
CaO 0.05 0.3 0.2
FeO 16.11 7.6 7.2
MnO 0.21 0.1 0.1
NiO 0.30 0.3 0.3
Cr
2
O
3
0.00 0.4 0.4
ДИСКУСІЇ, КРИТИКА, БІБЛІОГРАФІЯDISCUSSIONS, CRITICISM AND BIBLIOGRAPHY
Table 1. Chemical composition of the Conakry laterites (Results of 2 samples, taken in 2008 near
Mount Kakoulima in parentheses), %
Component Fe Cr
2
O
3
NiO P
2
O
5
SiO
2
Al
2
O
3
A layer 53 (49.6) 1.7 (1.0) 0.15 (0.06) 0.2 (0.7) 1.5 (3.8) 9.0 (11.2)
C layer 57 (49.8) 0.4 (1.5) 0.4 to 0.5 (0.7) 0.05 (0.05) 2 (3.8) 3 to 4 (7.7)
103ISSN 0204-3548. Мінерал. журн. 2011. 33, № 2
weathering products are compatible with the na-
tural environment, as they have always been. After
all, hundreds of millions of people in the world
live on such rocks and their weathering products,
and eat the crops that grow on them. Thanks to its
climate, and the presence of dunite rocks at the
surface, which can capture, and have always cap-
tured large volumes of CO
2
, Guinea, as well as se-
veral other countries in the region can play a ma-
jor role in the abatement of greenhouse gases, and
thus help to avoid a disastrous climate change, and
reverse the ongoing acidification of the oceans.
Efficiency and costs. Almost all research on mi-
ne ral carbonation to combat climate change is fo-
cused on the development of technologies to speed
up the reaction. This can be achieved by mecha-
nical, thermal or chemical activation of the mi-
neral surfaces, or by treating the minerals in in-
dustrial autoclaves, with the possible addition of
katalysts. All these attempts are doomed to fail,
because the costs involved for these add-on tech-
nologies are prohibitive. If one limits the costs to
mining and milling, estimated by Swedish mining
engineers to be 6 Euro/ton of bulk rock [8] and
leaves the weathering to nature, the process runs
slower, but is cheaper by a factor of ten or more.
Grains of olivine of 100 micron in the wet tropics
weather completely in five years, well within the
required time span. Selecting an abundant mine-
ral like olivine, that weathers fast, and spreading it
in a favorable climate is the cheapest sustainable
way to remove CO
2
from the atmosphere. Besides,
as one imitates the process that has always kept
the CO
2
-levels of the atmosphere within bounds,
no negative effects on the environment can be
expected.
Conclusions. Olivine mining in Guinea has the
following advantages. 1. Weathering of rocks and
concomitant capture of CO
2
proceed fastest under
tropical conditions.
2. Salaries are still low, so mining is relatively
cheap.
3. The existing infrastructure is favorable (rail-
roads in the vicinity, and a port that can handle
ore carriers).
4. A large olivine mine will provide work for
thousands of people and stimulate the economy of
the country.
5. Guinea is familiar with mining. It has several
large bauxite mines, and possesses the largest
bauxite reserves of the world.
I thank Sekou Mousa Keïta for the invitation to
par ticipate in the SIFEE conference on Mining and
Sustainable Development in Africa. I also thank
Mr. Kou libali for having accompanied me in the field.
I am grateful to Gwendolyn Wellmann for her good
company, and for having opened my eyes for the nega-
tive consequences of many mining operations, and for
ways to avoid those pitfalls.
1. FAO Document Repository Human Vitamin and Mi-
neral Requirements. Chapt. 14. Magnesium. — 2002.
2. Golightly J.P. Nickeliferous Laterite Deposits // Econ.
Geol. — 1981. — P. 710—735. — (75th Anniversary Vol.).
3. Olsen A.A., Rimstidt J.D. Using a mineral lifetime dia-
gram to evaluate the persistence of olivine on Mars //
Amer. Miner. — 2007. — 92. — P. 598—602.
4. Percival F.G. The lateritic iron deposits of Conakry //
Trans. Inst. Min. Metall. — 1965. — P. 429—462.
5. Schachtschabel P., Blume H.-P., Hartge K.-H., Schwert-
mann U. Lehrbuch der Bodenkunde. — Stuttgart : Fer-
dinand Enke Verlag, 1982. — 442 p.
6. Schuiling R.D. Geochemical engineering : taking stock //
J. Geoch. Expl. — 1998. — 62. — P. 1—28.
7. Schuiling R.D., Krijgsman P. Enhanced weathering : an
effective and cheap tool to sequester CO
2
// Climatic
Change. — 2006. — 74, nrs 1—3. — P. 349—354.
8. Steen B., Borg G. An estimate of the cost of sustainable
production of metal concentrates from the Earth’s
crust // Ecol. Econ. — 2002. — 42, is. 3. — P. 401—
413.
9. Sumner M.E. Handbook of Soil Science. — London ;
New York ; Washington : CRC Press, 2000.
Received 23.12.2010
Р.Д. Шхаулин
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ОЛИВИНА В БОРЬБЕ
С ИЗМЕНЕНИЯМИ КЛИМАТА
Выветривание основных пород, содержащих магни е-
вые и кальциевые силикаты, служит основным меха-
низмом поглощения СО
2
в течение продолжительно-
го времени с длительным сохранением органического
углерода. Выделение СО
2
при сжигании ископаемых
топливных материалов, по меньшей мере, в десять
раз выше, чем выделение СО
2
Землей. Равновесия
между выделением и поглощением уже не существует
и концентрация СО
2
в атмосфере постепенно растет.
Необходимо выяснить, возможно ли стимулировать
естественный процесс выветривания таким образом,
чтобы восстановить это равновесие. Выветривание
происходит на поверхности пород, следовательно,
необходимо увеличить имеющуюся площадь поверх-
ности. Это можно сделать, добывая и измельчая
пригодные для этого породы и рассеивая порошок
над землей и мелководными морями. Факторы, влия-
ющие на скорость реакции, без учета размеров зе-
рен, — температура, рН и вода. Следовательно, наи-
более пригодны для этого почвы тропических стран.
Атмосфера почв в среднем в сотни раз более обога-
щена СО
2
, чем воздух, что обусловлено распадом рас-
тительного материала и дыханием почвенной фауны.
Высокое давление СО
2
понижает рН, что служит бла-
DISCUSSIONS, CRITICISM AND BIBLIOGRAPHY
104 ISSN 0204-3548. Mineral. Journ. (Ukraine). 2011. 33, No 2
гоприятным фактором для выветривания. Наиболее
подходящим типом пород является дунит, состоящий
более чем на 90 % из оливина. Массивы дунитов
обнаружены во многих странах на каждом континен-
те. Большие массивы этих пород наряду с другими
странами расположены в Гвинее, Сьерра-Леоне и на
Берегу Слоновой Кости.
Р.Д. Шхаулін
ВИКОРИСТОВУВАННЯ ОЛІВІНУ
В БОРОТЬБІ ЗІ ЗМІНАМИ КЛІМАТУ
Вивітрювання основних порід, що містять магнієві і
кальцієві силікати, є основним механізмом погли нан-
ня СО
2
протягом тривалого часу з тривалим збере-
женням органічного вуглецю. Виділення СО
2
під час
спалювання викопних паливних матеріалів, щонай-
менше, вдесятеро вище, ніж виділення СО
2
Землею.
Рівноваги між виділенням і поглинанням вже не іс-
нує і концентрація СО
2
в атмосфері поступово зрос-
тає. Необхідно з’ясувати, чи можливо стимулювати
природний процес вивітрювання так, щоб відновити
цю рівновагу. Вивітрювання відбувається на поверхні
порід, отже, необхідно збільшити наявну площу по-
верхні. Це можна зробити, видобуваючи і подрібню-
ючи придатні для цього породи і розсіюючи порошок
над землею і мілководними морями. Чинники, що
впливають на швидкість реакції, без урахування роз-
мірів зерен, — температура, рН і вода. Отже, найбільш
придатні для цього ґрунти тропічних країн. Атмосфе-
ра ґрунтів в середньому в сотні разів більше збагачена
СО
2
, ніж повітря, що обумовлено розпадом рослин-
ного матеріалу і диханням ґрунтової фауни. Високий
тиск СО
2
знижує рН, що є сприятливим фактором
для вивітрювання. Найпридатнішим типом порід є
дуніт, складений більш ніж на 90 % з олівіну. Масиви
дуніту знайдені в багатьох країнах на кожному конти-
ненті. Великі масиви цих порід поряд з іншими краї-
нами розташовані у Гвінеї, Сьєрра-Леоне і на Березі
Слонової Кості.
DISCUSSIONS, CRITICISM AND BIBLIOGRAPHY
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-63455 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 0204-3548 |
| language | English |
| last_indexed | 2025-11-30T18:19:54Z |
| publishDate | 2011 |
| publisher | Інститут геохімії, мінералогії та рудоутворення ім. М.П. Семененка НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Schuiling, R.D. 2014-06-01T18:36:35Z 2014-06-01T18:36:35Z 2011 Olivine to Combat Climate Change / R.D. Schuiling // Мінералогічний журнал. — 2011. — Т. 33, № 2. — С. 100-104. — Бібліогр.: 9 назв. — англ. 0204-3548 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/63455 549.621.14 : 551.583 Weathering of basic rocks, containing magnesium and calcium silicates, is the main mechanism to capture CO₂ in a sustainable way, with storage of organic carbon a distant second. The CO₂ emission by Man, due to the combustion of fossil fuels is at least ten times larger than the natural CO₂ emission from the Earth. Emission and capture are no longer in balance, and the concentration of CO₂ in the atmosphere is steeply rising. It is a logical step to investigate whether we can stimulate the natural process of weathering in such a way that the balance is restored. Weathering takes place at the surface of rocks, so we must increase the available surface area. This can be done by mining and milling suitable rocks, and spread the powder over land and in shallow seas. Factors that influence the rate of reaction, apart from grain size, are temperature, pH and water. This means that soils in tropical countries are best suited. Soil atmospheres are on average hundred times richer in CO₂ than air. This is caused by the decay of plant material and the respiration of soil fauna. A high CO₂- pressure causes a low pH, which is favorable for weathering. The most suitable rock type is dunite, which consists for more than 90 % of olivine. Dunite massifs are found in many countries on each continent. Large massifs occur among others in Guinea, Sierra Leone and Ivory Coast. By mining the olivine there, milling it and spreading a thin layer over the surroundings, climate change can be counteracted. Weathering is a natural process, that has kept the CO₂ level of the atmosphere within bounds for billions of years, thus no short term or long term negative ecological consequences are to be expected. Вивітрювання основних порід, що містять магнієві і кальцієві силікати, є основним механізмом поглинання СО₂ протягом тривалого часу з тривалим збереженням органічного вуглецю. Виділення СО₂ під час спалювання викопних паливних матеріалів, щонайменше, вдесятеро вище, ніж виділення СО₂ Землею. Рівноваги між виділенням і поглинанням вже не існує і концентрація СО₂ в атмосфері поступово зростає. Необхідно з’ясувати, чи можливо стимулювати природний процес вивітрювання так, щоб відновити цю рівновагу. Вивітрювання відбувається на поверхні порід, отже, необхідно збільшити наявну площу поверхні. Це можна зробити, видобуваючи і подрібнюючи придатні для цього породи і розсіюючи порошок над землею і мілководними морями. Чинники, що впливають на швидкість реакції, без урахування розмірів зерен, — температура, рН і вода. Отже, найбільш придатні для цього ґрунти тропічних країн. Атмосфера ґрунтів в середньому в сотні разів більше збагачена СО₂, ніж повітря, що обумовлено розпадом рослинного матеріалу і диханням ґрунтової фауни. Високий тиск СО₂ знижує рН, що є сприятливим фактором для вивітрювання. Найпридатнішим типом порід є дуніт, складений більш ніж на 90 % з олівіну. Масиви дуніту знайдені в багатьох країнах на кожному континенті. Великі масиви цих порід поряд з іншими країнами розташовані у Гвінеї, Сьєрра-Леоне і на Березі Слонової Кості. Выветривание основных пород, содержащих магниевые и кальциевые силикаты, служит основным механизмом поглощения СО₂ в течение продолжительного времени с длительным сохранением органического углерода. Выделение СО₂ при сжигании ископаемых топливных материалов, по меньшей мере, в десять раз выше, чем выделение СО₂ Землей. Равновесия между выделением и поглощением уже не существует и концентрация СО₂ в атмосфере постепенно растет. Необходимо выяснить, возможно ли стимулировать естественный процесс выветривания таким образом, чтобы восстановить это равновесие. Выветривание происходит на поверхности пород, следовательно, необходимо увеличить имеющуюся площадь поверхности. Это можно сделать, добывая и измельчая пригодные для этого породы и рассеивая порошок над землей и мелководными морями. Факторы, влияющие на скорость реакции, без учета размеров зерен, — температура, рН и вода. Следовательно, наиболее пригодны для этого почвы тропических стран. Атмосфера почв в среднем в сотни раз более обогащена СО₂, чем воздух, что обусловлено распадом растительного материала и дыханием почвенной фауны. Высокое давление СО₂ понижает рН, что служит благоприятным фактором для выветривания. Наиболее подходящим типом пород является дунит, состоящий более чем на 90 % из оливина. Массивы дунитов обнаружены во многих странах на каждом континенте. Большие массивы этих пород наряду с другими странами расположены в Гвинее, Сьерра-Леоне и на Берегу Слоновой Кости. I thank Sekou Mousa Keïta for the invitation to par ticipate in the SIFEE conference on Mining and Sustainable Development in Africa. I also thank Mr. Kou libali for having accompanied me in the field. I am grateful to Gwendolyn Wellmann for her good company, and for having opened my eyes for the negative consequences of many mining operations, and for ways to avoid those pitfalls. en Інститут геохімії, мінералогії та рудоутворення ім. М.П. Семененка НАН України Мінералогічний журнал Дискусії, критика, бібліографія Olivine to Combat Climate Change Використовування олівіну в боротьбі зі змінами клімату Использование оливина в борьбе с изменениями климата Article published earlier |
| spellingShingle | Olivine to Combat Climate Change Schuiling, R.D. Дискусії, критика, бібліографія |
| title | Olivine to Combat Climate Change |
| title_alt | Використовування олівіну в боротьбі зі змінами клімату Использование оливина в борьбе с изменениями климата |
| title_full | Olivine to Combat Climate Change |
| title_fullStr | Olivine to Combat Climate Change |
| title_full_unstemmed | Olivine to Combat Climate Change |
| title_short | Olivine to Combat Climate Change |
| title_sort | olivine to combat climate change |
| topic | Дискусії, критика, бібліографія |
| topic_facet | Дискусії, критика, бібліографія |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/63455 |
| work_keys_str_mv | AT schuilingrd olivinetocombatclimatechange AT schuilingrd vikoristovuvannâolívínuvborotʹbízízmínamiklímatu AT schuilingrd ispolʹzovanieolivinavborʹbesizmeneniâmiklimata |