Continued increase in CO2 emissions has unquestionably led to rising global temperatures. To aid in themitigation of climate change new Negative Emission Technologies (NETs) have been proposed. CO2-sequestration by bio-enhanced silicate weathering is one such proposed NET that seeks to captureatmospheric CO2 by weathering silicate rocks. The research focuses on investigating whether the naturalprocess of weathering can be enhanced using biology. Previous studies have shown promising resultswhere microbes have increased the weathering rates of silicates.As such, this project aimed to investigate how the presence of citric acid affects the weathering rateof dunite. Furthermore, the study aimed to investigate how the process is affected by biological growth.The setup consisted of 50 g of dunite powder mixed with 1 M citric acid that was incubated for aboutthree months. Due to this extensive time-period, most of the analyses made were performed on anexperiment started in December of 2023. The following analyses consisted of Scanning ElectronMicroscopy (SEM) imaging, geochemical analyses such as pH, anions, organic carbon content, specificsurface area analyses (BET) and X-ray diffraction spectroscopy (XRD). The second part of this studyconsisted of starting up a new more extensive setup similar to the original one. Furthermore, the studyalso investigated the biological growth that could be seen on the original setup and how the weatheringrate was affected.The setup demonstrated a substantial increase in weathering rate in the presence of citric acid. Theanalyses also showed that the alkalinity had significantly increased during incubation, demonstratingthe method’s possible use in mitigating acidification as well as the CO2 emissions. Although the initialpH of the citric acid solution was low (pH 2), fungal growth became evident after a few weeks. Thisobservation holds promise for an efficient bio-enhanced silicate weathering experimental setup, as lowerpH levels are associated with an increased weathering rate. This report concludes that citric acid cansignificantly enhance silicate weathering, thus proving to be a promising NET to mitigate climatechange. However, earlier research has shown that weathering of olivine risks accumulation of heavymetals. As such, further studies are needed to fully understand how the combination of organic acid andmicrobes affect the weathering rate of dunite and other silicate minerals and the net accumulation ofheavy metals in leachate and cells. / Med de ökande koldioxidutsläppen ökar även de globala temperaturerna såväl som andraklimatförändringar. För att på ett snabbt men även rimligt sätt sänka CO2-utsläppen har så kalladeNegative Emission Technologies (NETs) lagts fram som en möjlig lösning. En sådan teknik ärkoldioxidinfångst med hjälp av accelererad silikatvittring, som bygger på att använda biologi för attpåskynda vittringsprocessen som naturligt tar upp CO2 från atmosfären. Tidigare studier har visat på attmikrober kan förbättra vittringen av silikater.Detta arbete hade som syfte att undersöka hur vittringen av dunitpulver påverkas av citronsyra.Utöver detta undersöktes även hur vittringen påverkas av mikrobiologisk tillväxt inom reaktorerna.Reaktorerna bestod av 50 g dunitpulver och 1 M citronsyra som fick inkuberas under ungefär tremånaders tid. På grund av denna tidsperiod utfördes majoriteten av analyserna på experiment somstartades i december 2023. Analyser som utfördes var bland annat svepelektronmikroskopering (SEM),geokemiska analyser såsom pH, anjoner, organiska syror, organiskt kol samt analys av specifik ytarea(BET) och röntgendiffraktion (XRD). Förutom analyser av det originella experimentet, startades ävenett nytt, utökat experiment liknande det första. En tredje del av denna studie bestod av att undersöka denbiologiska tillväxten inom reaktorerna och hur den har påverkat vittringen.Experimentet visade på en betydande ökning i vittringshastighet med citronsyra närvarande.Analyser visade också på en markant ökning i alkalinitet, vilket pekar på en möjlig användning avaccelererad silikatvittring för att motverka försurning så väl som CO2-utsläppen. Trots de låga pHnivåerna i början av experimentet (pH 2), fanns ingen antydan om att citronsyran påverkademöjligheterna för tillväxt av liv, vilket öppnar för möjligheten att påskynda vittringen ännu mer iexperiment för bio-accelererad silikatvittring. Slutsatsen för projektet blir att citronsyra kan användasför att accelerera silikatvittring, och därmed användas för att motverka de stigande koldioxidutsläppen.Dock har tidigare forskning visat att vittring av olivin kan leda till en ackumulation av tungmetaller,vilket har gjort att andra silikater såsom basalt har blivit populära. Därför behövs mer undersökning föratt fullt förstå hur kombinationen av organisk syra och mikrober påverkar vittring av dunit och andrasilikatmineral samt ackumulation av tungmetaller i lakvatten och celler.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:uu-528326 |
| Date | January 2024 |
| Creators | Eriksson, Linn |
| Publisher | Uppsala universitet, Institutionen för geovetenskaper |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | Självständigt arbete vid Institutionen för geovetenskaper ; 2024:6 |
Page generated in 0.0028 seconds