Basalt ist ein vielversprechendes Reservoir für die CO2-Mineralisierung aufgrund seiner vorteilhaften mineralogischen Zusammensetzung. Das Verständnis der Verteilungsmuster und der räumlichen Entwicklung von Carbonatmineralien innerhalb von Basalt während der Reaktion mit superkritischem CO2 (scCO2) ist entscheidend für die Bewertung seines Speicherspotentials. In dieser Studie wurde ein neuartiges in situ dynamisches Kernflutensetup eingesetzt, das mit Rasterelektronenmikroskopie (SEM), Rasterkraftmikroskopie (AFM), hochauflösender Transmissions-Elektronenmikroskopie (HRTEM) und einer Reihe ergänzender Charakterisierungsanalysen integriert war, um Mineralauflösung, Kationenfreisetzung und Carbonatniederschlag zu untersuchen, wobei der Schwerpunkt auf den Verteilungsmustern und der räumlichen Skala der Carbonatbeschichtungen lag. Nach der CO2-Injektion fällt der pH-Wert der Lösung schnell und stabilisiert sich zwischen 6,32 und 6,75, was die Freisetzung von Ca2+ und Mg2+ aus der Mineralauflösung erleichtert. Die sekundäre Carbonatbildung beginnt nach 3 Tagen, was durch verstärkte karbonatbezogene Infrarotbänder und C 1s-Bindungsenergie bestätigt wird. Diese Carbonate bilden hauptsächlich an Pyroxenoberflächen und expandieren mit der Reaktionszeit, während Plagioklas nur eine subtile Lösung und Niederschlag zeigt. Die Kombination aus Auflösung und Niederschlag erhöht die Oberflächenrauheit auf Pyroxen, während Plagioklasoberflächen aufgrund begrenzter Reaktivität glatter werden. Pyroxen wird als das primäre Wirtsmineral für die Mineralisierung identifiziert, das häufig gut kristallisierte Calcitbeschichtungen entwickelt. Die quantitative Analyse zeigt, dass die Carbonatbeschichtungen auf Pyroxen nach 7 Tagen Reaktion ein räumliches Volumen von 1499,21 × 10^9 nm3 erreichen. Diese Forschung hebt die entscheidende Rolle der Reaktionsdauer und der mineralogischen Faktoren bei der Kontrolle der Carbonatmineralisierung innerhalb von Basalt hervor und bietet wertvolle Einblicke in die Mechanismen und das Potenzial der Basalt-CO2-Mineralisierung.
Dai et al. (Thu,) haben diese Frage untersucht.