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新技术将CO2永远变成石头

(ShutterStock)

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【大纪元2018年05月29日讯】(大纪元记者惠丽编译报导)Hellisheidi发电站位于雷克雅未克(Reykjavik)25公里外,是冰岛的主要地热发电厂,也是世界上最大的地热发电厂之一。

电厂经理Edda Sif Aradottir介绍说, “这是一个火山地区,我们利用火山的内部热量发电,为城市的供热系统、游泳池和淋浴提供热水。”

Hellisheidi不仅是一个成功的绿色能源的供应工厂,也是一个进行科学突破的地方:捕集二氧化碳(CO2)并将其“永远”变成石头

“自工业革命以来,人类一直在燃烧化石燃料,而且我们已经达到了二氧化碳水平的临界点,”阿拉多蒂尔博士(Dr Aradottir)说。 “这是可以用来扭转这种情况的解决方案之一”。

这个名为CarbFix的项目是由一个由雷克雅维克能源公司(Reykjavik Energy)、法国国家科学研究中心、冰岛大学和哥伦比亚大学领导的国际财团开创。

去年11月,Hellisheidi创下了一个重要里程碑,它建成了世界上第一个“负排放”系统,能够吸收大气中的二氧化碳并将其储存于地下。

自2014年开始实验以来,CarbFix已经从试点项目变成永久性解决方案并净化了工厂三分之一的碳排放量。

“更重要的是,我们还在此测试是否可以将此方案应用到其它的地方,比如说:电厂,重工业或任何其它二氧化碳排放源”,Aradottir博士说。

随着大气中二氧化碳浓度的上升,科学家们自20世纪70年代以来一直在测试“碳的捕集与封存”(CCS)的解决方案。

CarbFix项目在CCS的解决方案中脱颖而出,因为它对碳的捕集不仅是永久性的 ,而且速度很快。

该过程是从捕集蒸汽中的废弃二氧化碳开始,然后溶解在大量的水中,形成碳酸液。再将碳酸液体输送到两公里以外的一个几何冰屋形结构内进行灌注。在那里它被泵送至地表1000米(3200英尺)以下。在以后的几个月的时间里,二氧化碳将经由化学反应固化成岩石,从而它将在今后的数百万年中都不会逃逸到大气中。

在这个看似神奇的壮举中,当地地质起著关键作用。

冰岛拥有令人叹为观止的风景 :温泉、间歇泉和黑沙滩 ,主要由玄武岩构成,这是一种由熔岩冷却形成的深灰色多孔岩石。而玄武岩是碳“最好的朋友”,因为它含有大量的钙,镁和铁,可以与泵送的二氧化碳结合凝固成矿。

在CarbFix工作的地质学家桑德拉.斯奈布琼斯多蒂尔(Sandra Snaebjornsdottir)手中拿着证据:从现场钻出的圆柱形样品显示出玄武岩中镶嵌的垩白晶体。

她说,“这些白色矿物是碳酸盐矿物,或是矿化的二氧化碳。” “新鲜的玄武岩就像海绵,其空腔中充满了二氧化碳。因冰岛拥有大量的玄武岩,从而对于进行这种类型的CCS特别有利”。

去年,CarbFix“消化”了10,000吨二氧化碳。然而,这只是很小的一部分 – 比2200辆美国汽车的年排放量还要少。相对于现代人每年排入大气中的30-40千兆吨二氧化碳(千兆吨是十亿吨)而言,这变得更加微不足道。

尽管规模相对较小,但专家预计CarbFix项目可能会很容易被复制,这归功于世界各地的玄武岩无处不在。

“玄武岩实际上是地球上最常见的岩石类型,它覆盖了大部分海洋地板和大约10%的大陆,无论何处,只要有玄武岩和水,这种模式都可以起作用。”桑德拉说。

在西伯利亚,西印度,沙特阿拉伯和太平洋西北部地区都有大片玄武岩地区。科学家们现在正在测试海洋模型,以利用大面积的海底玄武岩地层。

桑德拉负责CarbFix的测试结果,她说, “从理论上讲,玄武岩的储存能力可以永久保存由燃烧地球上所有化石燃料所产生的全部二氧化碳排放量。”

在冰岛大学,有关CarbFix的研究自试验阶段以来一直在继续。

“在CarbFix开始运行之前,科学界的共识是,矿化二氧化碳会花费数十年到数千年的时间”, 冰岛大学地球科学研究所的Sigurdur Gislason教授解释说。“后来我们发现它已经在400天后就矿化了”。

反应速度快于预期的部分原因是将二氧化碳溶解于大量的水。然而,这也是该项目的一个致命弱点 ,它非常耗水。

“每吨二氧化碳需要25吨以上的水,”Gislason教授说。 “在冰岛,我们拥有大量的雨水,但如果你在印度的玄武岩地区这样做……他们的水是非常宝贵的。”

“现在的瓶颈是立法, 除非二氧化碳排放者需要支付每吨二氧化碳排放20至70欧元的价格,气候变化问题将不会得到解决。”

一些评论家则警告说,像这样的高科技修补会带来更大的风险 ,即降低了研究人员和公众对需要减少温室气体含量的迫切感。

在最近的一份报告中,欧洲科学院科学咨询委员会警告说,如果不减少排放,这些技术只有“有限的现实潜力”。

“CarbFix不是一个可以解决一切问题的绝招,我们必须减少排放和开发可再生能源,我们也必须做CCS。”Gislason教授说:“我们还必须改变我们的生活方式,这对人们来说很难理解。”◇

责任编辑:朱涵儒

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2018-05-30 4:34 PM
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