倫敦——任何計劃在不釋放溫室氣體的情況下燃燒化石燃料(換句話說,捕獲並儲存二氧化碳)的人,都必須三思而後行:長期思考,因為碳必須安全地儲存數千年;艱難思考,因為即使是最堅硬的岩石也會在壓力下屈服。
研究人員在研究一項擬議的氣候變化解決方案的缺陷時如是說。
碳捕獲和儲存(CCS)技術已經存在,並且已經是緩解溫室問題的一種潛在方案。能源公司一直在從發電站的廢氣、天然氣和油田中濃縮二氧化碳,並尋找儲存地點,通常是在地下深處。
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但是,深埋可能不是永久的解決方案,這就是為什麼英國布里斯托大學的地球科學家詹姆斯·弗登及其同事更仔細地研究了三個長期處置案例。他們的研究發表在本週的《美國國家科學院院刊》上。
自2000年以來,每年有300萬噸二氧化碳(相當於50萬輛汽車的尾氣)被埋在加拿大薩斯喀徹溫省韋伯恩下方的油氣儲層中。
目前,每年約有100萬噸液化二氧化碳從天然氣中分離出來,並被泵回挪威北海下的斯萊普納氣田,在過去的七年中,近400萬噸二氧化碳被放回阿爾及利亞因薩拉赫的天然氣田深處。
在每種情況下,氣體都會對周圍的岩石施加壓力;在韋伯恩氣田的案例中,它會滲透到孔隙中,並佔據超過五十年石油開採留下的空隙。地質學家需要了解的是岩石如何對這種新的壓力作出反應,以及氣體是否會遷移。
他們還需要了解是否存在斷層歷史,以及這個過程是否可能引發地震。這最後一種可能性提出了研究人員委婉地描述為“從公共關係和政治角度來看,這是一個重大的‘烏龍球’”,因此風險很高。
風險還包括現有裂縫的開啟;覆蓋儲層的岩石的損壞;鑽入儲存場所的井的故障以及整個地質結構的變形。由於地質學中沒有任何事情發生得很快,因此科學家必須計算數千年的災害機率。
他們發現了足夠的地質力學變形來澄清一點:每個深層儲存和埋藏地點都可能不同,任何選擇CCS解決方案的人都必須仔細考慮,他們說。
作者沒有使用兒童童話故事中的金髮姑娘隱喻——不太大,不太熱,剛剛好——但意圖足夠明確。每個案例都需要根據其優點進行考慮;每個埋藏地點都需要長期監測。為了對總排放量產生影響,每年必須儲存數十億噸:工業界至少需要3000個像斯萊普納氣田這樣的地點。
“每個未來的CCS地點都將具有不同的地質環境,我們的研究表明,這可能導致對二氧化碳注入的非常不同的反應,”弗登警告說。“不太可能有一種適用於所有CCS的方法。”
蒂姆·拉德福德是氣候新聞網路的編輯,該新聞服務機構向全球媒體免費提供有關氣候變化的新聞和評論。
這篇文章最初發表在《每日氣候》上,《每日氣候》是環境健康科學公司(一家非營利性媒體公司)出版的氣候變化新聞來源。