關於碳捕獲，一個常見的擔憂是注入的二氧化碳最終會從其儲存點洩漏，抵消氣候效益或造成健康風險。對於海上二氧化碳，人們猜測任何潛在洩漏對酸度的影響，以及其他方面。
但在一項開創性的研究中，歐洲和日本的研究人員故意在近海注入二氧化碳，明知它會洩漏，以觀察會發生什麼。他們發現，雖然有少量二氧化碳洩漏到水中，但洩漏量僅佔注入二氧化碳的少數，對周圍生態系統的影響微乎其微。此外，該區域迅速恢復，水化學在一個月內恢復到原始狀態。
“如果二氧化碳從儲存層洩漏併到達海底，那麼環境影響將是可測量的，但面積非常有限，並且不是災難性的，”普利茅斯海洋實驗室的海洋系統建模師、論文的作者 Jerry Blackford 說。該論文於昨日發表在Nature Climate Change（《自然-氣候變化》）上。“以前沒有人將二氧化碳釋放到淺層沉積物中。”
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雖然科學家們在 37 天內只注入了少量的二氧化碳——4.2 公噸——但 Blackford 表示，對於在罕見洩漏情況下，在那個時期從注入井中可能發生的洩漏量來說，這個洩漏量是“現實的”。
該團隊在蘇格蘭海岸附近的阿德馬基什灣海底以下約 40 英尺處注入了二氧化碳。“該地點不是碳儲存的目標地點，但具有相似的生態系統，使得結果具有可轉移性，”Blackford 說。研究人員很快就檢測到二氧化碳從該地點冒泡，據推測是來自沉積物中現有的微裂縫。
然而，他們從未觀察到超過 15% 的注入二氧化碳實際從海底逸出。其餘部分仍然溶解在沉積物中，在那裡它導致貝殼溶解，正如酸度所預期的那樣。以氣泡羽流形式逸出的二氧化碳迅速溶解，儘管在幾十米的範圍內檢測到水化學變化——這種變化在大約 21 天內消失了，這得益於強勁的水流。
海上傷疤已癒合
Blackford 說，在那之後，化學和生物學恢復到“類似於附近未受影響地點的條件”。 остававшийся в осадке CO2 在被控制之前橫向移動。
海上二氧化碳封存點，雖然目前在擬議的發電廠碳捕獲專案中還不是主要參與者，但由於其規模和地質條件，被認為是溫室氣體的潛在儲存庫。
例如，它們可以消除二氧化碳儲存反對者提出的一些常見的“鄰避效應”問題，並在某些情況下減少對儲存氣體地下壓力的擔憂。一些分析師認為，隨著二氧化碳捕獲成本的下降，墨西哥灣可能是美國二氧化碳儲存的絕佳地點。
海上封存二氧化碳洩漏問題去年成為焦點，此前Nature（《自然》）上的一篇文章引發了人們對挪威國家石油公司 (Statoil ASA) 在北海的 Sleipner 天然氣專案上方意外裂縫的擔憂，自 20 世紀 90 年代中期以來，該專案每年向海底以下注入 100 萬公噸二氧化碳。那篇關於“海底傷疤”的文章引用歐洲官員的話說，最終可能會洩漏一些二氧化碳。
此後，歐盟委員會的 ECO2 研究專案——該專案一直在研究二氧化碳洩漏的可能性和影響——今年釋出了一份評論，強調它“沒有發現任何跡象表明二氧化碳在其 17 年的運營中從 Sleipner 洩漏出來”。它指出，檢測到的裂縫位於 Sleipner 注射點以北 15 英里處。
愛丁堡大學碳捕獲和儲存教授 Stuart Haszeldine 沒有參與這項研究，他稱讚這項新工作令人鼓舞，因為它表明，即使在選址不當和井洩漏的最壞情況下，逸出的二氧化碳也不太可能產生可察覺的影響。
“因此，在北海海底深處儲存二氧化碳所產生的實際風險可能非常小，並且比繼續向全球大氣排放二氧化碳的影響小几千倍，”他說。他補充說，測試區域也很淺——真正的儲存地點會更深地注入二氧化碳，並提供更多保護。
陸地上，問題有所不同
他指出，之前的實驗依賴於靠近火山的天然二氧化碳滲漏，由於受到硫化氫氣體的汙染，這些滲漏並不能指示捕獲和儲存的二氧化碳。“即使使用非常大的水箱，實驗室中的實驗也永遠無法真正複製真實自然生態系統的複雜性，”他說。
同樣，Blackford 說，即使二氧化碳洩漏，也可能規模很小，因為化學過程會在溫室氣體到達地表之前作用於岩石和沉積物。然而，他強調，他的研究衡量的不是洩漏的可能性，而是洩漏的影響。
“如果洩漏量是現在的 1000 倍，那麼影響將‘相應擴大’，”他說。
“我們警告說，如果更大比例的二氧化碳以氣態形式排放，無論是透過裂縫還是由於孔隙水變得過飽和，影響都可能逐步增加。……在沒有運營證據的情況下，現實的洩漏情景只能近似估計，”該研究補充道。
ECO2 在今年的反駁中表示，其對 Sleipner 的評估仍在進行中。“我們不知道未來發生洩漏的可能性有多大或多小，”ECO2 說。
該論文指出，對海上儲存的二氧化碳進行監測至關重要，但並非易事。例如，海底“麻點”是洩漏的良好指標，但它們通常難以與某些自然特徵區分開來。研究人員建議透過移動自主水下航行器進行監測，該航行器配備感測器，可測量水化學和聲學特性，以檢測氣泡。
該論文也不適用於陸上二氧化碳儲存，科學家們對注入的二氧化碳引發地震表示擔憂（ClimateWire，2013 年 11 月 5 日）。Blackford 說，化學性質和水動力學完全不同。
“我不想將這項研究推斷到陸地上，”他說。
經 Environment & Energy Publishing, LLC. 許可，轉載自 Climatewire。www.eenews.net, 202-628-6500