Silicificación versus carbonatación: Síntesis de scawtita (Ca7Si6O18CO3 ∙ 6H2O) mediante la silicificación de dolomita (CaMg(CO3)2) en medio hidrotermal y sus implicaciones en relación al problema del secuestro geológico del CO2

Abstract

La captura de CO2 en la estructura de minerales carbonatados podría ser una solución prometedora y eficaz a largo plazo del problema del incremento de la concentración de este gas de efecto invernadero en la atmósfera, mitigando así sus severas consecuencias. Sin embargo, el proceso de carbonatación es complejo y, lo que es más importante, reversible. Por ello, investigar la carbonatación desde el punto de vista del proceso contrario, es decir, la silicificación, podría ofrecer nuevose importantes datos acerca de la geoquímica global del proceso de almacenamiento geológico de CO2. El presente trabajo, estudia el proceso de silicificación de la dolomita (CaMg(CO3)2) en medio hidrotermal, haciéndola reaccionar con una disolución de Na2SiO3 a 180ºC de temperatura y ~9 bares de presión. Durante la experimentación, se produce la síntesis de la scawtita (Ca7Si6O18CO3 ∙ 6H2O), un mineral perteneciente al grupo de los silicatos carbonatados, como principal producto de la reacción de silicificación, junto con otras fases silicatadas, fundamentalmente cuarzo y sepiolita. Dicha reacción se ha estudiado con dos concentraciones distintas de SiO2: 1.02M y 2.06M, para determinar su influencia en el desarrollo de la reacción. Por otra parte, junto a la precipitación de silicatos, se han observado procesos de desmezcla y de desorden Ca/Mg en la dolomita que influyen notablemente en el desarrollo de la reacción, dificultando la precipitación de scawtita. La silicificación de fases carbonatadas es un proceso que podría llegar a ocurrir durante los estadios tardíos del secuestro de CO2, cuando el fluido inyectado se empobrecido en CO3 2- y enriquecido en SiO2, reaccione con los minerales carbonatados originados durante la inyección. En este contexto la precipitación de silicatos carbonatados como la scawtita es altamente probable. Los resultados de la experimentación ponen de manifiesto la importancia de la influencia de los procesos de desmezcla, las transformaciones orden-desorden y la precipitación de fases metaestables en el conjunto del proceso.