應對全球變暖 科學家把二氧化碳變「石頭」封存

2023-03-31 19:21:00

在全球變暖背景下，怎樣處理不斷增長的二氧化碳排放是一個世界性難題。一個國際科研小組9日在美國《科學》雜誌上報告說，他們把二氧化碳注入地下玄武巖層，並藉助自然化學反應將二氧化碳轉化為固態碳酸鹽。

長期以來，碳捕捉與封存技術被視為應對全球變暖的一種重要方案，即從工業生產或燃燒化石燃料所產生的氣體中分離出二氧化碳，然後注入一定深度的地下巖層中封存。通常選擇的封存地點是廢棄油氣田等，但一些專家擔心，這些氣體將來還會洩漏回地面，技術安全性有待驗證。

為此，美國和歐盟的一些機構從2012年開始在冰島實施名為「碳固定」的試點項目。冰島有多座活火山，火山噴發形成的玄武巖廣泛存在於地下，這種巖石的鈣、鎂、鐵含量高，可與二氧化碳發生化學反應，生成固態的碳酸鹽礦物質。

這個項目由美國哥倫比亞大學、冰島大學、冰島雷克雅未克能源公司、英國南安普敦大學等機構聯合實施，研究人員先把此前收取的二氧化碳與水混合，然後注入地下400米至800米深處的玄武巖層中。一些專家原以為相關化學反應需經過數百年乃至數萬年才能完成，但最新研究顯示，這一化學反應的速度比此前預測要快得多。

「我們的研究結果顯示，所注入的二氧化碳含量的95％至98％在不到兩年內便發生了鈣化（即轉化為固態碳酸鹽），」論文第一作者、南安普敦大學地質工程學副教授於爾格·馬特在一份聲明中說，「這個速度非常令人吃驚。」

馬特說，固態碳酸鹽礦物質沒有洩漏風險，因而這種方式可以永久且對環境無害地封存二氧化碳。玄武巖是地球上最常見的巖石類型之一，在世界許多地方的大陸邊緣地帶廣泛存在，因此有潛力用於大量封存二氧化碳。

但專家也表示，用上述方法將二氧化碳注入玄武巖層之前，需先把二氧化碳與水混合，因而所需用水量非常大，封存1噸二氧化碳需要大約25噸水。未來可以探索使用海水來解決這個問題。

「碳固定」是一個小型試點項目，目前冰島雷克雅未克能源公司正在開展更大規模的試驗，把從一個地熱發電廠每年捕捉的近5000噸二氧化碳封存到地下。研究人員認為，這種新型固碳技術將會提高公眾對碳捕捉與封存技術的接受度。