到8月初，科學家們將向美國西北部地下深處的多孔岩石中注入1000噸純二氧化碳。目標是為人類活動產生的二氧化碳找到一個永久的家園。
美國能源部太平洋西北國家實驗室（PNNL）位於華盛頓州里奇蘭的研究人員於7月17日開始向瓦盧拉鎮附近的哥倫比亞河玄武岩地層中注入二氧化碳。這種岩石含有多達1600萬年前岩漿流過如今的哥倫比亞河流域時形成的孔隙。當岩漿冷卻時，二氧化碳氣泡遷移到岩漿的邊緣，形成夾在固體岩石之間的孔洞層（見“岩石穩定”）。
PNNL的環境工程師、負責該實驗的皮特·麥格雷爾表示，將排放物泵回地下，“我們是將二氧化碳返回其來源”。該實驗是能源部一項更大的碳封存專案的一部分。
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瓦盧拉專案是全球第二個以玄武岩地層為目標的專案，科學家們希望玄武岩可以容納——並永久礦化——大量的氣體。在玄武岩中，溶解的二氧化碳應在幾十年內與鈣和鎂反應形成石灰石。在氣體被鎖定之前，多孔的玄武岩層被固體岩石覆蓋，可以防止洩漏。這應該消除人們對其他在地下深處（通常在砂岩儲層中）儲存二氧化碳的方案的洩漏擔憂。
來源：PNNL
玄武岩的反應是自然風化過程的一部分，該過程有助於調節整個地質時期的二氧化碳大氣水平。科學家們在實驗室中分析了礦化作用，但現在才在現場進行測試。
另一個玄武岩專案的研究人員，該專案位於冰島，由美國和歐洲科學家組成的財團與雷克雅未克能源公司共同運營，他們在去年進行了首次二氧化碳注入，並將於今年進行另一輪注入。哥倫比亞大學拉蒙特-多爾蒂地球觀測站位於紐約州帕利塞茲的地球化學家於爾格·馬特表示，早期結果看起來很有希望。“礦化反應很可能比我們社群之前認為的要快，”馬特說，他也為瓦盧拉專案做出了貢獻。假設這種情況普遍適用於玄武岩，“你降低了洩漏的風險，你幾乎可以不用管你的儲層了”。
在瓦盧拉，研究人員已經在注入點周圍的一系列淺井中監測二氧化碳洩漏到土壤和地下水的跡象。一旦注入完成，他們將開始從注入井中取樣，以監測水化學性質，追蹤碳同位素的變化，並檢查其他反應的證據。麥格雷爾說，實驗室測試和計算機模擬表明，一般來說，大約20%的二氧化碳應在10-15年內礦化。
然而，這個試點專案是在較短的時間尺度上進行的。麥格雷爾說，在注入結束14個月後，該團隊計劃鑽另一口井，並提取巖芯以評估結果。“到那時，我們希望手中能有一些碳化的岩石。”
但是，實現封存只是戰鬥的一半：科學家和工程師仍然必須研究如何經濟高效地從工業設施中捕獲二氧化碳並將其運輸到封存地點。即使碳礦化產業興起，在全球範圍內建立它也需要一項重建石油工業規模的工程。
關於停止燃燒化石燃料還是進行大規模碳封存專案更可取的科學觀點各不相同——但如果傾向於選擇封存，許多人認為玄武岩可能很重要。儘管大規模玄武岩封存的支持者迄今為止已經探索了美國西北部和東南部以及印度的地層，但許多人也在關注近海，那裡的海底可以容納數百年的二氧化碳排放。
拉蒙特-多爾蒂的海洋地質學家大衛·戈德伯格表示，到目前為止，碳封存研究傾向於關注砂岩儲層而不是玄武岩。主要有兩個原因，石油工業習慣於使用砂岩，而且這種地層相對常見——使得從發電廠或其他來源向封存地點運輸二氧化碳更容易。這可能意味著砂岩至少在短期內比海洋玄武岩更具經濟可行性。但戈德伯格表示，埋藏全球大量二氧化碳的最佳地點是近海，那裡會被沉積物和海水安全地覆蓋。
戈德伯格指出，僅美國西海岸的一個地層，估計儲存量為685立方千米，就有潛力容納該國一個世紀內產生的所有二氧化碳排放量。“如果我們能讓它發揮作用，”他說，“海洋有很多優勢。”
但夏威夷大學的地球化學家凱文·約翰遜表示，這一切都不會便宜，他曾在實驗室裡與麥格雷爾的團隊一起工作過。“這是一個社會重要性的問題——以及氣候形勢是否會變得足夠嚴峻，從而證明成本是合理的。”