石頭的時代 - 處理二氧化碳的另一種方法
撰稿: Economist.com 發表時間: 2009-09-21
如果人類打算繼續大量燃燒石油,可是又想阻止由此產生的二氧化碳帶來的氣候變化效應,那麼必須找個除大氣層以外的地方來排放二氧化碳。目前主要的候選地是蘊藏合適的天然氣、古老的煤礦或碳化植物(也就是生物碳)的地質場所。這些地方不會受到破壞,而且可能有助於提高土壤品質。甚至出現了將海底當做垃圾場的言論。
不過,還有另一種可能。那就是縮短地質的自然風化過程,並用二氧化碳將火山岩變成石灰岩。一個名為CarbFix的實驗計畫已經在冰島展開,有意試驗這一想法。
地底是掩埋二氧化碳的所在冰島沒有豐富的自然資源,有的只是海水帶來的魚類資源、河流帶來的水能以及火山帶來的地熱(這只占電力市場的一小部分)。但是冰島不缺火山岩——而CarbFix計畫可能將它們變成一種資源。
冰島的岩石大多是玄武岩,富含鈣和鎂。岩石的化學成分實際上很複雜,因此,岩石學分析的慣例是假定這些金屬元素以氧化物的形式存在於岩石中。以此推斷,標準玄武岩的這兩種氧化物含量各為約10%。由於這些“傳統”氧化物由相同數量的金屬原子和氧原子構成,那麼和二氧化碳結合後,鈣氧化物就會變成碳酸鹽方解石,鎂氧化物則成為菱鎂礦,兩者再發生反應就成了白雲石。
因此,從理論上說,玄武岩提供了大量長期存儲二氧化碳的好機會。為了將理論變成現實,冰島大學、哥倫比亞大學Lamont-Doherty地球天文臺、法國國家科學研究中心以及雷克雅默克能源公司已經展開合作。
前三家機構提供科學家,雷克雅默克能源公司除提供用於注入二氧化碳的地面坑洞外,還提供二氧化碳。具有諷刺意味的是,這些二氧化碳是地熱能的副產品,而地熱能通常被認為是一種無害排放技術。不過,地下含有大量二氧化碳,在用渦輪機鑽探獲取高溫地下水時,常常會將這種氣體釋放出來。為了防止氣體釋放,(他們的)計畫是用溫度較低的水將氣體再溶解,然後注入深達800米的地底,與那裏合適的玄武岩形成物結合,希望由此發生化學反應,形成方解石或白雲岩。
初步研究表明,實驗區的岩石(討厭的地熱植物)大開,足以讓再溶解了二氧化碳的注入水流散開來,由此可使二氧化碳有機會(與玄武岩氧化物)發生化學反應。接下來用二氧化碳撲捉設備撲捉地熱發電站的二氧化碳來對設備進行測試。本周在雷克雅默克(冰島首都)舉行的二氧化碳回收國際會議將對這一階段進行審查。如果順利的話,注入測試將於十月開始。
當然,不是所有的地方都有玄武岩,也沒人提議將二氧化碳運到冰島去就為了處理它們。但是,這種岩石還是相當廣泛,因為它既是海床基本物質,也是常見的陸地火山噴發物。因此,如果CarbFix和其他類似計畫產生積極結果,可以用管道系統將二氧化碳運送到合適的掩埋地點。而且,最近經歷了金融危機的冰島人可能會對有關自己國家的一些正面報導表示歡迎。
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