Problem globalnog zatopljenja lako bi se riješio kad bismo znali što da radimo sa suvišnim CO₂. Kad kažem „suvišnim“ mislim na onaj ugljikov dioksid koji se ne može upotrijebiti, koji je unatoč svim naporima da ga se učini sirovinom na kraju postao i ostao otpadom. Može ga se tlačiti u podzemne spilje i jame, može ga se upumpavati u ležišta nafte (čime se postiže njihovo bolje iskorištenje), može se s njime činiti i ovo i ono, no sve je to premalo s obzirom na onih 40 milijardi tona CO₂ što ga inteligentni stanovnici našeg planeta svake godine ispuštaju u zrak. A ugljikova dioksida ima u zraku sve više: u osnovnoj sam školi učio da se zrak sastoji od 78 % dušika, 21 % kisika i 0,036 % ugljikova dioksida (ostalo su plemeniti plinovi, ponajviše argon) – danas je udio ugljikova dioksida narastao na 0,043 %. Gdje smjestiti tih 0,007 % CO₂ – i ozdraviti Zemlju?

Rješenje koje su predložili talijanski znanstvenici te ga potanko obrazložili u znanstvenom radu „Assessing the limit of CO₂ storage in seawater as bicarbonate-enriched solutions“ objavljenom u časopisu Molecules je jednostavno: višak bi se ugljikova dioksida mogao pohranjivati u onome čega na Zemlji ima najviše – u morsku vodu.

Varate se ako mislite da ugljikova dioksida ima najviše u zraku. Zapravo ga tamo ima najmanje. Izuzmemo li živu tvar te ugljik u čvrstom stanju (u karbonatnim stijenama), najviše ga ima u morima i oceanima. Uzmemo li atmosferu i hidrosferu (oceane) kao jedan sustav, onda u atmosferi ima samo dva posto ugljikova dioksida dok se ostatak, 98 %, nalazi otopljen u morima i oceanima, pojaviše u obliku bikarbonata (bicarbonate) ili, po novijoj terminologiji,  hidrogenkarbonata, HCO₃^-. Što to znači? To znači da bismo mogli otapati sav suvišni ugljikov dioksid u morskoj vodi, a da se pritom ne bismo bitno promijenili njezin kemijski sastav, a time ni prirodnu ravnotežu.

Problem je međutim što otapanjem ugljikova dioksida u vodi nastaje ugljična kiselina koja bi, razumije se, zakiselila more, a i CO₂ bi s vremenom ispario. Gdje je rješenje? Rješenje je u njezinoj neutralizaciji gašenim vapnom, kalcijevim hidroksidom, Ca(OH)₂. Treba dakle morskoj vodi dodavati ne samo ugljikov dioksid nego i kalcijev hidroksid – pri čemu nastaje kalcijev hidrogenkarbonat, Ca(HCO₃)₂, koji je inače glavni mineralni sastojak vode koju pijemo.

Danas se sve patentira, pa i sasvim jednostavan postupak otapanja ugljikova dioksida i kalcijeva hidroksida u morskoj vodi. Po postupku Limenet^® prvo se u vodi otopi ugljikov dioksid, a potom joj se dodaje suspenzija kalcijeva hidroksida. Postupak je posve automatiziran uz praćenje kiselosti (pH-metrom) i zamućenosti (turbidimetrom). Voda ne smije biti mutna niti joj kiselost smije znatno odstupati od kiselost morske vode (pH = 8,1). No koliko dodati ugljikova dioksida, a koliko kalcijeva hidroksida, drugo je, mnogo teže pitanje, jer odgovor na njega ovisi o vrlo složenoj kemijskoj ravnoteži između svih sastojaka zraka i morske vode. Upravo je to pitanje na koje su talijanski znanstvenici našli odgovor.

Problem je jednostavno u tome da pri nepovoljnim koncentracijama CO₂ i Ca(OH)₂ u morskoj vodi dolazi do taloženja kalcijeva karbonata uz oslobađanje ugljikova dioksida: 2Ca(HCO₃)₂ → CaCO₃ + H₂O + CO₂. Da bi metoda vezivanja ugljikova dioksida bila doista dobra, on mora ostati vezan u vodi „geološko vrijeme“  –  a to znači najmanje 10.000 godina!

Problem se dakle na kraju svodi na ovo: kako napraviti stabilnu otopinu kalcijeva hidrogenkarbonata u morskoj vodi, a da se pritom bitno ne promijeni njezina kiselost?

Stvar se dodatno usložnjava time što morska voda već sadrži otopljen ugljikov dioksid, čija se ukupna koncentracija izražava veličinom DIC (dissolved inorganic carbon). Da ne ulazim u detalje, pri DIC = 4100 μmol/L, što odgovara dodatku 1800 μmol/L ugljikova dioksida, dolazi do taloženja kalcijeva karbonata (u obliku minerala aragonita). No pri dodatku 1500 μmol/L CO₂ do taloženja ne dolazi, nego nastaje stabilna otopina, otopina koja nije promijenila sastav u roku 90 dana, koliko je trajao eksperiment. Nije baš 10.000 godina – ali ima nade da će toliko potrajati.

Kada se molovi i mikromolovi prevedu na nama bliže jedinice, dolazi se do jednostavnog recepta: uz dodatak 875 kg gašenog vapna 3000 m³ morske vode može vezati još jednu tonu ugljikova dioksida. Pola tone, zapravo, jer se pri proizvodnji gašenog vapna oslobađa ugljikov dioksid, pa i njega treba nekako zbrinuti – najbolje otapanjem u morskoj vodi.

Nenad Raos je kemičar, znanstveni savjetnik u trajnome zvanju, koji je radio do umirovljenja 2016. godine u zagrebačkom Institutu za medicinska istraživanja i medicinu rada (IMI). Autor je i koautor oko 200 znanstvenih i stručnih radova iz područja teorijske (računalne) kemije, kemije kompleksnih spojeva, bioanorganske kemije i povijesti znanosti. Bio je pročelnik Sekcije za izobrazbu Hrvatskog kemijskog društva, glavni urednik časopisa Priroda ta urednik rubrike Kemija u nastavi u časopisu Kemija u industriji. Još od studentskih dana bavi se popularizacijom znanosti. Autor je oko 3000 znanstveno-popularnih članaka i 16 znanstveno-popularnih knjiga. Posljednje dvije su „Kemičar u kući – kemija svakodnevnog života“ i  „Antologija hrvatske popularizacije prirodnih znanosti“.