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一項新的研究發現,加利福尼亞州、俄勒岡州和華盛頓州海岸線下的深海火山岩可能被證明是儲存導致全球變暖的二氧化碳排放的最佳場所之一。事實上,導致地震和火山噴發的非常不穩定性為防止二氧化碳逃逸增加了一層額外的保護。
聯合國政府間氣候變化專門委員會(IPCC)和其他專家,包括世界最富裕的八國集團(G8)領導人,都將碳捕獲和儲存稱為對抗氣候變化的關鍵工具。本質上,這種技術捕獲燃燒煤或其他化石燃料時排放的二氧化碳和其他汙染物。然後將其壓縮成液體,理論上泵入地表深處永久捕獲。
這種技術已在小規模上得到演示,可以提高枯竭油田的石油採收率;注入二氧化碳會推出更多的黑色黃金。但紐約州帕利塞茲市哥倫比亞大學拉蒙特-多爾蒂地球觀測站的地球物理學家大衛·戈德堡和他的同事發現,將這種二氧化碳泵入海底下的玄武岩可能是一個更好的解決方案。
具體而言,液態二氧化碳在水面下8,850英尺(2,700米)或更深處比上層水更重,這意味著任何洩漏都不會冒回大氣中。此外,二氧化碳與地表下火山加熱的水混合,並在玄武岩(由快速冷卻的熔岩形成的黑色岩石)內發生化學反應,形成碳酸鹽化合物——也稱為白堊——有效地以礦物形式鎖住溫室氣體。玄武岩上層650英尺(200米)的海洋沉積物層充當了另一道屏障。戈德堡說:“你有三重疊加的捕獲機制,可以將二氧化碳保持在海底以下,並防止其進入大氣層。這是保險上的保險上的保險。”
研究人員保守估計,至少有2290億噸(2080億公噸)的碳可以以這種方式儲存在美國西海岸100英里(160公里)外的胡安德富卡板塊的玄武岩地層中——相當於美國每年19億噸(17億公噸)排放量122年的總和。
美國排放的所有二氧化碳不太可能都被捕獲並運輸——無論是透過管道還是油輪——到西海岸進行注入,但當地的燃煤發電廠或許能夠利用這種地層。
卡內基梅隆大學的工程師M.格蘭傑·摩根是碳封存專家,他說:“一方面,在完成更多工作之前,你不會想把美國氣候政策的未來押注於此,但另一方面,它看起來很有希望。與注入地下的二氧化碳不同,後者是漂浮的,在這種情況下,它不會是漂浮的。”
戈德堡說,這種地層也可能在世界許多地方存在,他目前正在研究全球資源。下一步將是一個小型試點專案,期間研究人員計劃向海底地層注入一些二氧化碳,看看會發生什麼——這個過程至少需要三年時間。此外,冰島的同事將於今年晚些時候開始將發電廠的二氧化碳泵入類似的陸上玄武岩地層。戈德堡說:“我們談論的[儲存]量是巨大的,問題也很巨大。這個選擇的獎項非常大。值得認真考慮。”