本文發表於《大眾科學》的前部落格網路,反映了作者的觀點,不一定反映《大眾科學》的觀點
碳捕獲與封存——從發電廠或工業煙囪排放物中吸取二氧化碳——已被從布什政府到聯合國政府間氣候變化專門委員會的各方引用為應對氣候變化努力的關鍵技術。這是因為世界——特別是中國、印度和美國——燃燒大量的煤炭。
深層鹽水含水層或幾乎枯竭的油井是二氧化碳可能儲存的幾個地點,但可能更好的選擇是一種稱為玄武岩的火山岩。這是因為這種岩石既能儲存二氧化碳,又能在相對較短的幾年內與之形成碳酸鹽礦物——換句話說,就是石灰石。
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目前,包括俄勒岡州海岸附近和冰島下方在內的幾個將二氧化碳注入玄武岩並觀察其儲存溫室氣體成功程度的試點專案正在進行中。事實上,根據哥倫比亞大學物理學家克勞斯·拉克納的說法,冰島專案已經開始注入溶解在水中的微量二氧化碳以形成碳酸,這加速了與火山岩的反應。“他們想了解管道系統,”他去年 11 月告訴我。“從現在起 20 年後鑽回那裡,您應該找不到任何二氧化碳,因為它都已變成碳酸鹽。”
現在,來自拉克納在拉蒙特-多爾蒂地球觀測站的同事,由地球物理學家戴維·戈德堡領導的新研究表明,佐治亞州、馬薩諸塞州、新澤西州、紐約州和南卡羅來納州海岸附近存在大量玄武岩礦床。更棒的是,這種儲存洩漏的風險很低,因為上覆海洋為注入的溫室氣體形成了第二道保護屏障。沿著這些思路,北海的斯萊普內爾天然氣專案已經成功儲存了超過 1000 萬公噸的二氧化碳超過十年。在戈德堡等人發表在《美國國家科學院院刊》週一刊上確定的地層中,僅新澤西州海岸附近的一個地層就可以容納多達 10 億公噸的二氧化碳。當然,世界各國每年排放超過300 億公噸的二氧化碳。
最終,關鍵將是確定二氧化碳可以長期安全儲存。已經有一個在新澤西州林登市擬建的燃煤發電廠計劃將捕獲的二氧化碳排放物泵入近海沉積物中,儘管不是玄武岩沉積物。
如果二氧化碳排放最終在發電廠、工廠和其他來源被捕獲,那麼根據戈德堡的研究,美國東西海岸可能非常適合作為儲存庫——而不是大氣,氣體目前正在那裡對全球氣候造成嚴重破壞。“西伯利亞玄武岩陷阱,印度的德干高原,”拉克納補充說,“全球有大量的玄武岩。”
圖片:加拿大新斯科舍省的玄武岩。圖片來源:Paul Olsen / 拉蒙特-多爾蒂地球觀測站