利用巨大的海上钻井平台可将二氧化碳封存到海底。(图片提供:NOAA)
科学家可能已经找到了一条新的途径,能够用化学方法锁住上万亿吨的二氧化碳气体,这一数字是预期未来100年全球碳排放量的许多倍。这项计划主要包括将温室气体注入位于海底的、巨大的多孔火山玄武岩地层。然而这一工程的花费却是惊人的,同时尚存在着一些有待解决的技术问题。
全世界的科学家正在寻找能够在地质构造中永久封存大量二氧化碳气体的可能性。人们希望,由发电厂或工厂直接排放到大气中的二氧化碳有朝一日能够被分离出来。迄今为止,大多数小型或中等规模的研究都将地下蓄水层或废弃的油井及气井作为封存二氧化碳的可能场所。尽管相关方法都是切实可行的,但这些场所只具有有限的封存能力,并且可能导致一些环境问题,例如向地表水中渗漏二氧化碳气体。
如今,研究人员详细阐述了位于深海的玄武岩地层作为人类分离碳废料的替代场所的可能性。由美国纽约哥伦比亚大学Lamont-Doherty地球观测实验室的地质物理学家David Goldberg领导的一个研究小组,将目光汇聚在胡安德富卡板块中的一块面积达7万平方公里的区域。在距离俄勒冈州海岸约200公里的海底,多孔的玄武岩像蜂巢一样埋藏在黏土沉积层下方200多米的深处。对钻探数据的分析结合地质化学和地震学研究,研究人员发现,单单这一区域便可以封存超过2500亿吨的二氧化碳气体——这相当于美国120年的碳排放量。
在研究小组的计划中,二氧化碳将以液体的形式注射入海底,它们将在黏土沉积层下被封存几十年到几个世纪。研究人员在最近的美国《国家科学院院刊》网络版上报告了这一研究成果。研究人员指出,在那里,碳废料将与玄武岩产生反应,从而形成白垩——在实验室以及陆地上的玄武岩地层进行的野外测试表明,这一化学反应是无法逆转的。
Goldberg表示,这一技术具有“巨大的潜在优势”,但他强调,在进行实际操作之前还需要进行大量的研究。例如,他的研究小组将着手进行野外测试,旨在确定可能的泄露情况以及对环境的其他副作用。
Goldberg指出,这一方法同时开销惊人,它需要与采油装备类似的巨大的海上钻探平台,以及数百公里的管道。他说:“与其他碳捕获概念相比,这一方法需要更多的基础设施投入。”但是Goldberg认为,对于人类而言,海底封存二氧化碳的潜在优势最终将证明这些额外的花费是值得的。(来源:科学时报 群芳)
(《国家科学院院刊》(
PNAS),doi: 10.1073/pnas.0804397105,David S. Goldberg, Taro Takahashi, and Angela L. Slagle)