CO2-depleted warm air venting from chrysotile milling waste (Thetford Mines, Canada): Evidence for in-situ carbon capture from the atmosphere

Abstract

Research Article| March 01, 2012 CO2-depleted warm air venting from chrysotile milling waste (Thetford Mines, Canada): Evidence for in-situ carbon capture from the atmosphere Julie Pronost; Julie Pronost 1Département de Géologie et Génie Géologique, Université Laval, 1065 Avenue de la Médecine, Québec, Québec G1V 0A6, Canada Search for other works by this author on: GSW Google Scholar Georges Beaudoin; Georges Beaudoin * 1Département de Géologie et Génie Géologique, Université Laval, 1065 Avenue de la Médecine, Québec, Québec G1V 0A6, Canada *E-mail: [e-mail]. 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Molson; John W. Molson 1Département de Géologie et Génie Géologique, Université Laval, 1065 Avenue de la Médecine, Québec, Québec G1V 0A6, Canada Search for other works by this author on: GSW Google Scholar Faïçal Larachi; Faïçal Larachi 4Département de Génie Chimique, Université Laval, 1065 Avenue de la Médecine, Québec, Québec G1V 0A6, Canada Search for other works by this author on: GSW Google Scholar Xavier Maldague Xavier Maldague 3Département de Génie Électrique et de Génie Informatique, Université Laval, 1065 Avenue de la Médecine, Québec, Québec G1V 0A6, Canada Search for other works by this author on: GSW Google Scholar Author and Article Information Julie Pronost 1Département de Géologie et Génie Géologique, Université Laval, 1065 Avenue de la Médecine, Québec, Québec G1V 0A6, Canada Georges Beaudoin * 1Département de Géologie et Génie Géologique, Université Laval, 1065 Avenue de la Médecine, Québec, Québec G1V 0A6, Canada Jean-Michel Lemieux 1Département de Géologie et Génie Géologique, Université Laval, 1065 Avenue de la Médecine, Québec, Québec G1V 0A6, Canada Réjean Hébert 1Département de Géologie et Génie Géologique, Université Laval, 1065 Avenue de la Médecine, Québec, Québec G1V 0A6, Canada Marc Constantin 1Département de Géologie et Génie Géologique, Université Laval, 1065 Avenue de la Médecine, Québec, Québec G1V 0A6, Canada Simon Marcouiller 2Ministère des Ressources Naturelles et de la Faune, 2700 Rue Einstein, Québec, Québec G1P 3W8, Canada Matthieu Klein 3Département de Génie Électrique et de Génie Informatique, Université Laval, 1065 Avenue de la Médecine, Québec, Québec G1V 0A6, Canada Josée Duchesne 1Département de Géologie et Génie Géologique, Université Laval, 1065 Avenue de la Médecine, Québec, Québec G1V 0A6, Canada John W. Molson 1Département de Géologie et Génie Géologique, Université Laval, 1065 Avenue de la Médecine, Québec, Québec G1V 0A6, Canada Faïçal Larachi 4Département de Génie Chimique, Université Laval, 1065 Avenue de la Médecine, Québec, Québec G1V 0A6, Canada Xavier Maldague 3Département de Génie Électrique et de Génie Informatique, Université Laval, 1065 Avenue de la Médecine, Québec, Québec G1V 0A6, Canada *E-mail: [e-mail]. Publisher: Geological Society of America Received: 23 Jun 2011 Revision Received: 11 Oct 2011 Accepted: 19 Oct 2011 First Online: 09 Mar 2017 Online ISSN: 1943-2682 Print ISSN: 0091-7613 © 2012 Geological Society of America Geology (2012) 40 (3): 275–278. https://doi.org/10.1130/G32583.1 Article history Received: 23 Jun 2011 Revision Received: 11 Oct 2011 Accepted: 19 Oct 2011 First Online: 09 Mar 2017 Cite View This Citation Add to Citation Manager Share Icon Share Facebook Twitter LinkedIn MailTo Tools Icon Tools Get Permissions Search Site Citation Julie Pronost, Georges Beaudoin, Jean-Michel Lemieux, Réjean Hébert, Marc Constantin, Simon Marcouiller, Matthieu Klein, Josée Duchesne, John W. Molson, Faïçal Larachi, Xavier Maldague; CO2-depleted warm air venting from chrysotile milling waste (Thetford Mines, Canada): Evidence for in-situ carbon capture from the atmosphere. Geology 2012;; 40 (3): 275–278. doi: https://doi.org/10.1130/G32583.1 Download citation file: Ris (Zotero) Refmanager EasyBib Bookends Mendeley Papers EndNote RefWorks BibTex toolbar search Search Dropdown Menu toolbar search search input Search input auto suggest filter your search All ContentBy SocietyGeology Search Advanced Search Abstract We have discovered diffuse warm air vents at the surface of a chrysotile milling waste heap at the Black Lake mine, Thetford Mines, Québec, Canada. The venting areas are inconspicuous, except in winter when the vents form snow-free areas of unfrozen ground, each with a surface area of 1–15 m2. The temperature and chemical composition of the warm air vents have been monitored from March 2009 to July 2010. The temperature of the warm air and ground surface at the venting sites ranged from 6.6 to 20.0 °C, whereas that of the ambient air ranged from –13.2 to 20.0 °C. The difference between atmospheric and vent air temperatures is greater in cold-weather months. The warm air has low CO2 content, but has otherwise normal atmospheric gas composition. Warm air volumetric flow varies from 2.1 to 19.9 L/m2/s in winter, when it contains between <10 and 18 ppm CO2. In summer, the venting areas are more diffuse, with volumetric flow rates ranging from 0.5 to 1.5 L/m2/s, and are less depleted in CO2 (260–370 ppm). Frozen ground is likely focusing airflow in winter compared to summer. We present a conceptual model in which air enters the steep flanks of the chrysotile milling waste heap, into which CO2 reacts with Mg-rich minerals, stripping CO2 from air by exothermic mineral carbonation reactions. Considering the surface area of summer and winter venting areas, flow rates, and concentration of CO2 in warm air vents, we estimate that the Black Lake mine heap passively captures at least 0.6 kt CO2 per year. 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