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碳捕获与储存气候变化突破后二氧化碳在冰岛变成了石头侃侃

时间：2022年08月24日

碳捕获与储存，气候变化突破后，二氧化碳在冰岛变成了石头

激进的新技术有望采用更便宜，更安全的方法将二氧化碳排放埋在地下，而不是将其作为气体储存

二氧化碳被抽入地下并迅速转化为石头，展示了应对气候变化的全新方式。

这个独特的项目承诺以更便宜，更安全的方式将二氧化碳从地下燃烧的化石燃料中埋没，在那里它无法使地球变暖。这种碳捕集与封存被认为对于阻止全球变暖至关重要，但现有项目将二氧化碳储存为气体，对成本和潜在泄漏的担忧已经制止了一些计划

这项新研究将二氧化碳泵入冰岛火山岩，并加速了一个自然过程，玄武岩与天然气反应生成碳酸盐矿物，构成石灰石。研究人员对所有气体变成固体的速度感到惊讶 - 仅仅两年，与预测的数百或数千年相比。

英国南安普顿大学的Juerg Matter 周四在“科学”杂志上发表了这项研究报告，他说：“我们需要应对不断增加的碳排放，这是最终的永久性储存 - 让它们重新成为石头。”

Matter表示，唯一阻碍CCS的是政治家缺乏行动，例如为碳排放定价：“CCS的工程和技术已经准备就绪。那么为什么我们看不到数百个这样的项目呢？没有动力去做。“

冰岛项目的规模已经增加，每年可以埋藏10,000吨二氧化碳，所使用的玄武岩岩石在世界各地都很常见，形成了所有海洋和部分土地。“在未来，我们可以考虑将这用于发电厂，那里有很多玄武岩，而且有许多这样的地方，”美国哥伦比亚大学的Martin Stute和研究团队的一员说。

测试发生在哥伦比亚河玄武岩，美国华盛顿州和俄勒冈州的大量矿床。拥有许多污染性煤电厂的印度在德干陷阱中拥有巨大的玄武岩矿床。

新技术的一个潜在挑战是它需要大量的水：每吨二氧化碳埋25吨。但是马特说可以使用海水，这将在沿海地区供应充足。另一个原因是地下微生物可能将碳酸盐分解成甲烷，这是一种强大的温室气体，但这在冰岛研究中并未见到。

这项名为Carbfix项目的研究发生在冰岛的Hellisheidi发电厂，这是世界上最大的地热设施。该工厂将火山加热的水泵出来运行发电涡轮机，但这也会带来火山气体，包括二氧化碳和令人讨厌的硫化氢。

研究人员重新注入230吨气体，将其溶解在水中以防止其逃逸，进入玄武岩深度达400-500米。根据Matter的说法，他们使用示踪剂化学品显示超过95％的二氧化碳在两年内变成石头，“惊人地快”。雷克雅未克能源项目负责人Edda Aradottir 说：“这是一个非常受欢迎的惊喜。”

冰岛项目现在已经开始扩大规模，每年要埋藏10,000吨二氧化碳，加上硫化氢也会变成矿物质。哥伦比亚大学的研究小组也正在研究在阿曼发现的另一种岩石类型，它可以将二氧化碳转化为岩石，甚至比玄武岩更好。

在传统的CCS中，二氧化碳作为气体储存在沉积岩中，如北海下的枯竭油田。与玄武岩不同，这些岩石缺乏将二氧化碳转化为石头所需的矿物质。这样的沉积储层可能会泄漏，因此必须进行监测，这增加了成本。

他们也引起了公众的关注，因此荷兰和德国的土地项目已经停止。“在欧洲，你可以忘记陆上CCS，”马特说。

传统的CCS还要求将CO2与发电站和工厂排放的气体混合物分离，这是昂贵的。但基于玄武岩的CCS并不需要这样。然而，Matter表示，在发电厂靠近良好水库的地方，传统CCS仍然会发挥作用。

英国爱丁堡大学CCS教授斯图尔特·哈泽尔丁表示，它很有希望：“这非常棒。” 它可能为世界上存在合适岩石的地区提供低成本且非常安全的补救措施。[但]这需要和现有的所有命题一起使用，因为世界上每年要解决的数千万吨二氧化碳排放问题是巨大的，没有任何单一的补救方法可以接近足够大或足够快。 ”

联合国政府间气候变化专门委员会的结论是，CCS对于以最具成本效益的方式应对气候变化至关重要。IPCC表示，如果没有CCS，阻止全球变暖的成本将翻倍，英国政府顾问气候变化委员会对此表示赞同。

然而，英国政府于11月取消了一项10亿英镑的CCS竞赛。在全球范围内，尽管一些公司正在使用二氧化碳注入来驱动旧油田的更多石油和天然气，但CCS并没有像预期的那样迅速发展。Haszeldine表示，自1972年以来，全球不同国家已有100多次注入二氧化碳气体，其中没有一种被泄漏。

其他创新的CCS方法正在探索中，其中包括埃克森美孚支持的项目，使用燃料电池使二氧化碳更便宜，福特公司使用二氧化碳制造泡沫用于车辆。各小组还在研究化学进展，以便更容易地捕获二氧化碳。