冰島的一座發(fā)電站里，火山巖被用于將二氧化碳轉(zhuǎn)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(jié)果。他們發(fā)現(xiàn)巖石上覆蓋著白色的結(jié)晶碳——之前被注入進去的二氧化碳中有95%的已經(jīng)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(jié)果證實了多年來的實驗室試驗，這意味著二氧化碳可以非?？斓氐V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(chǎn)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(jīng)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(jīng)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(chǔ)設(shè)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(shè)施才會利用捕獲的二氧化碳來提高油井產(chǎn)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(shù)，這類項目試圖讓火電變得更清潔時都會遇到財政和技術(shù)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(nèi)傛萊源?。骇鎲┨?排*放^鮫*易-網(wǎng) 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(shù)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(shù)，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(jīng)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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