餘熱制氮（綠色技術助冰島快速走向碳中和）

2023-09-13 13:29:07

CarbFix公司的網格球形穹頂。圖片來源：《新科學家》雜誌網站

冰島的一家地熱發電廠。圖片來源：《新科學家》雜誌網站

在冰島海利希地熱發電站附近的一個小型網格球形穹頂內，充滿二氧化碳的水正被泵入數百米深的多孔玄武巖中，二氧化碳會與巖石中的金屬發生反應，變成碳酸鹽，二氧化碳將安全地封存數千年。

這一項目是助力冰島實現碳中和的方式之一。英國《新科學家》雜誌網站在近日的報導中指出，冰島正在開發一系列技術，幫助其在2040年實現碳中和，這些技術也可以幫助其他國家走向「綠色」。

電力幾乎全來自可再生能源

在可再生能源方面，冰島比其他國家走得更遠。20世紀30年代，冰島開始開發地熱能，第一個項目是為首都雷克雅未克的遊泳池、學校和醫院提供熱水。

上世紀70年代，冰島政府加快了地熱發電和水力發電的發展步伐。如今冰島的電力幾乎完全來自可再生能源，其中約70%來自水力發電，30%來自地熱發電，成為少數幾個實現綠色電力供應的國家之一。

此外，冰島近90%的供暖來自地熱發電廠的熱水，只有少數獨立建築仍使用燃油鍋爐。這使冰島遙遙領先於歐盟其他國家，歐盟平均僅23%的供暖和製冷能源來自可再生能源。

鑑於目前地緣衝突引發的能源危機，可再生能源帶來的好處也進一步凸顯。能源成本飆升給許多地方的居民和企業帶來沉重打擊，但在冰島，能源成本仍然很低。冰島廉價的綠色能源吸引了數據中心等企業源源不斷地到來。

通過使用可再生電力運行數據中心或生產產品，然後銷往國外，冰島正有效地向世界其他地區出口其綠色能源。

不過，冰島仍在多大程度上擴大可再生能源生產以支持工業展開辯論。儘管冰島還有大量電力可供利用，但最好的地熱地點位於風景如畫的景區。

交通領域能源轉型乘風破浪

在冰島，交通綠色化被稱為繼電力和供暖之後的第三次能源轉型。對於汽車來說，要實現這一點相對簡單。冰島人均電動汽車銷量位居世界第二，僅次於挪威。而且，冰島將於2030年停止銷售汽油和柴油汽車。

國內航班的「綠色」轉型之路也高歌猛進。2022年，冰島航空公司測試了一架小型電動飛機，並在考慮購買30座混合動力飛機。

綠色轉型面臨較大問題的是冰島龐大的捕魚船隊。實現綠色船隊的一種方法是改用可再生甲醇。2012年，冰島「國際碳回收（CRI）」公司建造了第一座可再生甲醇工廠。這座小型示範工廠通過裂解水來製造氫氣，然後將其與來自地熱發電廠的少量二氧化碳（由熱水帶來）結合，製成「e-乙醇」。

去年，CRI在中國啟動了首個可將二氧化碳和氫氣轉化為甲醇的商業規模的工廠，該工廠將把焦爐煤氣中的氫氣和石灰窯中的二氧化碳轉化為甲醇，年產量能達到11萬噸。CRI估計，該工廠每年將減少50萬噸二氧化碳排放。該公司已在中國建設第二座工廠。

二氧化碳地下安全存儲

在CRI將二氧化碳轉化為燃料時，CarbFix公司則致力於將二氧化碳安全儲存在地下。他們的想法是：將二氧化碳注入地下400—800米深處，溶解在水中後會與鈣、鎂、鐵等元素產生化學反應，形成碳酸鹽。

試驗結果表明，超過95%的二氧化碳在不到兩年的時間裡轉化成了碳酸鹽，這甚至好於最樂觀的預測。和傳統技術手段相比，這種方法減少了環境風險和氣體逸出的風險，可使二氧化碳以穩定又安全的形式封存。

該公司的目標是，到2031年，每年注入300萬噸二氧化碳，並希望在世界各地找到合適地點推廣該工藝。其中一些二氧化碳甚至可從空氣中直接提取。事實上，科學家已經小範圍進行了相關試驗。就在距離海利希地熱發電站幾百米遠的地方，有一排看起來像巨大空調的裝置。這是瑞士Climeworks公司的直接空氣捕獲試點工廠，該工廠由地熱發電廠供電，並將捕獲的二氧化碳輸送至CarbFix，泵送至地下進行礦化。據悉，Climeworks目前正計劃建造一座更大的工廠。

記者 劉 霞

來源： 科技日報