科学家欲将二氧化碳装进石头里

研究人员们已经通过将二氧化碳气体加压,成为液体二氧化碳后,注入火山玄武岩的岩石中,让自然的化学反应触发其转化。以此实现将二氧化碳注入坚硬的岩石中。

二氧化碳装进石头里

二氧化碳装进石头里

这项耗费了两年时间实现的技术,给科学家们提供了捕获及储存人类排放到大气中过量的二氧化碳的方法——而且终有一天实施这项技术以后,能够显著降低大气循环中碳流通的水平。

这项研究是由美国太平洋西北国家实验室(PNNL)的一个团队开展,并在今年年初在冰岛再次实施与此相似的实验,该实验将二氧化碳溶解在水里,并注入玄武岩的结构之中。

在最新的研究中使用了未经稀释的二氧化碳,并且能够一次性储存更多还未经稀释的二氧化碳:如1000吨的二氧化碳液体。

美国太平洋西北国家实验室团队表明,化学反应在实验室条件下是可能发生的,但是到目前为止,他们不知道在真实世界的情况下,需要多长时间反应,才能封存二氧化碳。

二氧化碳

二氧化碳

“现在我们知道的是,这个矿物捕获二氧化碳的过程发生地非常迅速,它使得二氧化碳能安全地存储在这些结构中,”研究员皮特·麦克格里尔说道。“我们也知道了在极短的时间内二氧化碳能被永久地封存”。

在他们研究的领域中,研究者们将二氧化碳液体注入华盛顿州瓦卢镇附近地下900米的硬化熔岩流中。

在那个深度,钙、铁和镁在内的矿物质组成了玄武岩的结构。这些矿物变得不稳定,接着在二氧化碳溶解后形成的酸性条件下生成了玄武岩。

溶解的矿物与二氧化碳发生反应,形成碳酸盐岩材料——铁白云石,类似于石灰石,并与玄武岩结合反应。

二氧化碳

二氧化碳

虽然将二氧化碳变成岩石不是一个新的创意,但科学家们正在努力使这个过程更快、更高效——正如最初估算时预测的,这些反应可能需要花上数千年时间。

玄武岩在世界各地都有,包括北美和冰岛,这就是为什么这项技术可能成为处理过量的二氧化碳的有效途径的原因之一。

但在我们兴奋地将所有多余的二氧化碳埋入地下之前,仍有一些问题需要解决。

二氧化碳的搜集相对来说较昂贵,且科学家们不确定这些实验的最终规模,尤其是在当越来越多的玄武岩变成碳酸盐岩以后。

接下来的问题便是如何准确衡量玄武岩的体积,并确定实际上应该提供多少存储容量的问题。

二氧化碳

二氧化碳

最近,科学家们发现另一种碳存储的方法——以土壤的自然能力来吸收和储存二氧化碳——该能力被我们高估了百分之40。

所以在我们解决掉所有关于碳的担忧之前,我们需要等待进一步的测试,但这确实是是一个有前途的研究领域,它的最终结果给了我们很难放弃这个实验的理由︰二氧化碳以固体且安全的形式被封印在地底下,在那里它不能对大气或海洋造成任何伤害。

“(二氧化碳)它不能溜出去,它也无处可去,只能存活在坚硬的岩石里,”麦克格里尔这样解释,"没有一种比这更安全或永久的存储机制了。”