編者按：以下文章經許可轉載自對話，這是一個報道最新研究的線上出版物。
作者：邁克爾·帕克，《對話》環境與能源編輯
“碳捕獲和儲存”這個術語似乎只有在緊隨其後的是“尚未商業化”或“正在開發中”時才會出現。但現在，世界上首個商業二氧化碳礦化工廠已經破土動工，該工廠將把溫室氣體二氧化碳轉化為小蘇打。
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Skyonic 自 2004 年以來一直在開發其擁有專利支援的碳捕獲工藝。其原理是將包括二氧化碳在內的氣態廢品轉化為可銷售的有價值的工業化學品。這項名為 Skymine 的技術是一個獨立的單元，大約相當於一輛鉸接式卡車的大小，安裝在發電站或鋼鐵廠或石化工廠等工業設施中。首個商業 Skymine 工廠於本週在得克薩斯州聖安東尼奧的 Capital Aggregates 水泥廠旁開始建設。該工廠將於 2014 年竣工，屆時將捕獲約 83,000 噸直接二氧化碳排放，並生產約 160,000 噸碳酸氫鹽，總共減少 300,000 噸排放。
該工藝的動力來自利用工業煙囪廢氣中的熱量來發電。首先，從廢氣中洗滌掉二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物和汞等重金屬。後者被儲存起來，二氧化碳進入吸收室，在那裡用氫氧化鈉（苛性鈉）處理，氫氧化鈉由鹽（氯化鈉或 NaCl）和水 (H2O) 製成。發生的化學反應是
CO2 + H2O + NaCl —> NaHCO3 + H2 + Cl2
換句話說，二氧化碳、水和鹽反應生成碳酸氫鈉（小蘇打）、氫氣和氯氣。氫氣和氯氣本身具有商業用途，或者兩者都可以很容易地溶解在水中以產生鹽酸 (HCl)，一種重要的工業溶劑。即使是有毒的提取汞也具有價值。“幾公斤固態的氧化汞遠比將其作為氣溶膠廣泛散佈在空氣中要好得多，”Skyonic 執行長兼創始人喬·瓊斯說。“我們將把它賣給其他人，他們將開採它以獲取稀土礦物，如釔、鈮、釩，其中許多每微克都價值連城。”
這些產品以及用於製造這些產品的產品的市場是巨大的。“僅在北美，用於造紙、水泥或精細粉筆的碳酸鹽、肥皂、石灰石產品的市場價值就達 75 億美元，”瓊斯說。“即使只有大約一半是有利可圖的，我們也能夠將碳封存過程的價格降至每噸約 20 美元。市場將以社會最低的成本實現最大的封存。”
對 Skyonic 有利的還有法規，這些法規已經要求汙染者洗滌掉導致酸雨的硫和氮氧化物。瓊斯說，他的工藝可以比目前價值數億美元的商業洗滌器更便宜地完成這項工作，並且每年的維護費用也節省數百萬美元。即使是小蘇打、石灰和酸性產品，也可以透過 Skymine 從二氧化碳流中更便宜地生產出來，而不是透過傳統方法。最近頒佈的關於發電站排放的新、更嚴格的 EPA 法規也可能推動對他的技術的興趣——BP、康菲石油公司、Luminant 和 Cenovus 等能源公司已經為 Skyonic 提供了 1.28 億美元的資金支援。
問題是，這種小蘇打工藝能拯救地球免受失控的氣候變化嗎？本身是化學家的瓊斯很現實。“Skymine 本身無法拯救世界，因為僅鈉基產品市場只能支援全球 200-250 家工廠，”他說。但第二種設計，代號為 Skycycle，將生產鈣基產品，如粉筆和石灰石，或許可以做到。
“僅在這個縣就有超過 千萬億 噸石灰石，其中包含的二氧化碳比所有化石燃料在所有時間產生或可能產生的二氧化碳還要多，”瓊斯說。“將二氧化碳作為固體處理已經被證明在非常長期的地質時期內是有效的。”
儘管化學原理很簡單，但這卻是首次嘗試以商業上可行且碳負排放的方式礦化碳。被視為更主流的方法是捕獲二氧化碳，以氣態形式運輸並注入地下地質構造中。英國有很多這樣的構造，英國地質調查局高階地球科學家米歇爾·本瑟姆說。“我們有很多合適的近海構造，以及許多油氣田，氣體和石油以與二氧化碳相同的方式在那裡聚集。”
所謂的儲層岩石（如砂岩）充滿了微米大小的微孔，二氧化碳被強行注入其中，最終與岩石結合。雖然每個階段（洗滌、捕獲、運輸和注入）所需的技術都已成熟，但商業計劃一直受到經濟而非技術問題的阻礙。
“在我們真正做到之前，仍然存在一些未解答的問題，但我毫不懷疑二氧化碳可以以這種方式儲存，”本瑟姆說。一家挪威鑽探公司自 1990 年代以來一直在進行 類似的過程——從開採的石油和天然氣中剝離二氧化碳，然後每年將數百萬噸二氧化碳注入北海下方。
碳捕獲和儲存協會（一個行業協會）的政策和傳播經理朱迪思·夏皮羅表示，Skyonic 專案很有前景，並表明有不同的方法可以進行碳捕獲。“但我想說，氣候變化的規模和挑戰如此之大，以至於礦化過程不太可能足夠，”她說。
為了比較，僅美國在 2008 年就產生了 550 萬噸二氧化碳，而 Skymine 估計將去除 83,000 噸二氧化碳。“就我們擁有的時間和我們產生的量而言，不可能礦化如此大量的二氧化碳。”
本文最初發表於 The Conversation。閱讀原文。