冰島的一座發(fā)電站里，火山巖被用于將二氧化碳轉化成像鹽一樣的晶體。溫室氣體在地底下用數(shù)月時間變成固體，該過程在自然情況下需要花費數(shù)個世紀的時間。
這項研究是一個大型科學探索項目的一部分，目的是在發(fā)電站進行碳捕獲，之后將其儲存在地下，具體細節(jié)刊登在周四的《科學》期刊上。碳固化能降低其排放進空氣中從而導致氣候變化的風險。
雷克雅未克附近的赫利舍迪（Hellisheidi）地熱電站，研究人員將二氧化碳溶解于水再注入玄武巖中，與空氣發(fā)生化學反應形成礦化。這個名為“碳固化”（Carbfix）的項目始于2007年。
“從傳統(tǒng)觀點來看，這些反應的速度很慢。”Martin Stute說道，他是哥倫比亞大學的副高級研究員和這篇論文的首席作者。“它們需要成百上千年的時間。”
在赫利舍迪，這種過程不到兩年即可完成。研究人員利用化學示蹤劑來追蹤埋在地下400到1300米深井之中的二氧化碳，然后通過巖石取樣的方式來驗證結果。他們發(fā)現(xiàn)巖石上覆蓋著白色的結晶碳——之前被注入進去的二氧化碳中有95%的已經變成了晶石。
“這個消息相當振奮人心。”在太平洋西北國家實驗室研究碳封存的科學家Pete McGrail說道。他表示，碳固化的實地試驗結果證實了多年來的實驗室試驗，這意味著二氧化碳可以非常快地礦化。
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赫利舍迪是冰島最大的地熱發(fā)電站，利用該國儲量豐富的地下火山熱能來發(fā)電和發(fā)熱。盡管地熱是可再生能源，但卻并非不會產生碳排放或臭氣：從地下泵上來的水不僅含有二氧化碳，同時還含有硫化氫，后者是一種有著臭雞蛋氣味的腐蝕性氣體。
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雷克雅未克能源公司的經營者表示，該發(fā)電站每年會排放出4萬噸碳，相當于同等發(fā)電量火電站的5%，但冰島政府正向該公司施壓，要求其消除掉含硫氣體。
論文合著者及雷克雅未克能源項目經理Edda Sif Aradottir去年承認道，對硫磺氣味進行處理的需求使碳固化項目成為了可能。“如果你看看世界各地的其他項目，那些成功的典范都會有著某種類似這樣的附加價值，否則就難以獲得資助和批準。”她說道。
Aradottir指的是項目成本，許多碳捕獲項目的成本都過高。她表示，由于這家冰島發(fā)電站已然不得不建造基礎設施來提取廢氣，因此碳儲存成本“每噸只需30美元”。
類似項目的成本可能是其三倍，因此像加拿大投資11億美元的邊界大壩項目這樣的設施才會利用捕獲的二氧化碳來提高油井產量，而不是簡單的將之儲存起來。盡管如此，這仍是一種新技術，這類項目試圖讓火電變得更清潔時都會遇到財政和技術困難，例如邊界大壩和密西西比電力公司肯珀縣發(fā)電站。 夲呅內傛萊源?。骇鎲┨?排*放^鮫*易-網 τā ńｐāīｆāńɡ.ｃōｍ
除了成本方面的考慮以外，碳固化項目的研究人員還注意到這會用到大量的水：每隔離1噸二氧化碳就得使用25噸的水。
“需要用到如此大量的水是這項技術的缺點。”Stute承認道，但他補充稱有部分或者全部的水將會被回收利用。與地熱廢水相比，海水或許也可以被用于這項技術，他說道：“沒有明顯的證據(jù)表明不能使用海水，但我認為這方面顯然還有待研究。”
McGrail還注意到，目前還不清楚碳固化是否能達到商業(yè)規(guī)模。“還有一些重要工作需要完成。”他說道。油井還能被用于注入二氧化碳多長時間，以及還能處理多少二氧化碳，這些問題都有待解答。
碳固化項目最初試點時注入了250噸氣體（大部分是二氧化碳，此外還混合了部分硫化氫）。Stute表示，赫利舍迪地熱發(fā)電站每年固化封存的廢氣總量已經提升到了5000噸；項目的最終目標是能處理掉該發(fā)電站排放的所有二氧化碳和硫化氫。盡管存在引發(fā)地震的風險，但Stute表示這種事情尚未在赫利舍迪發(fā)生過，“人們必須十分了解這里”，這樣才能確保其能容納注入的二氧化碳。
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