據週四發表在《科學》雜誌上的一篇論文稱，首次實現了從發電廠捕獲二氧化碳排放，將其泵入地下並固化——這是安全碳捕獲和儲存的第一步。
研究合著者、紐約哥倫比亞大學拉蒙特-多爾蒂地球觀測站的水文學家馬丁·斯圖特說：“這為消除二氧化碳或將其儲存在地下開闢了另一扇大門，而過去這並沒有被視為一種嚴肅的替代方案。”
在冰島雷克雅未克附近的海莉舍迪地熱發電廠工作的科學家們能夠將該發電廠富含二氧化碳的火山氣體泵入地下深處的玄武岩地層，與水混合並化學固化二氧化碳。
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當玄武岩（一種構成地球表面約70%的火山岩）暴露於二氧化碳和水時，會發生化學反應，將氣體轉化為類似白堊的固體材料。科學家們之前認為不可能以這種方式捕獲和儲存碳，因為早期的研究表明，將大量二氧化碳轉化為白堊可能需要數千年時間。
科學家們在一個名為CarbFix的專案中工作，能夠在兩年內完成這項工作。
斯圖特說：“最大的驚喜是這些反應發生得如此之快——即使在工程專案的時間尺度上也是如此。”
政府間氣候變化專門委員會表示，如果沒有碳捕獲和儲存（CCS），可能無法阻止全球變暖超過 2°C (3.6°F)。
到目前為止，CCS 的提案涉及在發電廠捕獲二氧化碳排放，然後以液態或“泥漿”形式儲存在地下，並在那裡無限期地儲存。
一些科學家表示，CCS可能存在巨大風險：儲存的二氧化碳可能會透過地球裂縫爆炸性地洩漏到大氣中，或者可能因恐怖主義而面臨風險，從而造成氣候災難。
將碳排放轉化為石頭可以解決這個問題。
俄亥俄州立大學的助理工程教授傑弗裡·別利基（與這項研究無關）說：“這是一個令人興奮的示範，它是一種可能改變二氧化碳儲存方式的方法。” “這種方法以相對較短的時間線固定二氧化碳，尤其與我們需要將二氧化碳排出大氣的時間長度相比。”
他說，二氧化碳在地下儲存時逃逸到大氣中的風險大大降低，因為固化過程發生得如此之快。
問題在於，科學家們不知道為什麼二氧化碳在冰島在兩年內固化，也不知道這種反應是否會隨著時間的推移而減慢。他們也不知道如果發電廠將二氧化碳與現成的海水而不是淡水混合，該過程會受到什麼影響。
科學家們需要進行幾年的研究來回答這些問題，但如果該過程被證明是可行的，那麼對氣候的影響將是巨大的，斯圖特說。
他說：“將來，我們可以考慮在玄武岩含量豐富的地區將這種方法用於發電廠——而且這樣的地方很多。”
歐洲氣候基金會的研究員、2005年IPCC關於碳捕獲的特別報告的主要作者伯特·梅茨（與這項研究無關）表示，儘管這聽起來很有希望，但關於固化二氧化碳排放是否可以成為氣候戰略的可行部分，仍然存在許多不確定性。
別利基說，在CarbFix工藝可以在全球範圍內使用之前，科學家需要對不同型別的玄武岩如何影響二氧化碳的固化方式進行更多的研究。
斯圖特說，該過程最終可以用於直接從大氣中去除二氧化碳，如果氣候變化被證明比科學家們擔心的更具災難性，這可能會變得必要。
斯圖特說，雖然科學家們繼續對CCS進行研究，但最大的遺留問題之一是政策制定者是否希望將其納入其氣候目標。
他說：“更大的問題是我們是否想這樣做？是否有政治意願來捕獲二氧化碳並將其放入地下？” “除了轉向可再生能源和提高效率之外，它應該成為有助於解決方案的一套技術和方法的一部分。”
本文經氣候中心許可轉載。本文於2016 年 6 月 9 日首次發表。