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一项新的研究发现,加利福尼亚州、俄勒冈州和华盛顿州海岸线下的深海火山岩可能被证明是储存导致全球变暖的二氧化碳排放的最佳场所之一。事实上,导致地震和火山喷发的非常不稳定性为防止二氧化碳逃逸增加了一层额外的保护。
联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)和其他专家,包括世界最富裕的八国集团(G8)领导人,都将碳捕获和储存称为对抗气候变化的关键工具。本质上,这种技术捕获燃烧煤或其他化石燃料时排放的二氧化碳和其他污染物。然后将其压缩成液体,理论上泵入地表深处永久捕获。
这种技术已在小规模上得到演示,可以提高枯竭油田的石油采收率;注入二氧化碳会推出更多的黑色黄金。但纽约州帕利塞兹市哥伦比亚大学拉蒙特-多尔蒂地球观测站的地球物理学家大卫·戈德堡和他的同事发现,将这种二氧化碳泵入海底下的玄武岩可能是一个更好的解决方案。
具体而言,液态二氧化碳在水面下8,850英尺(2,700米)或更深处比上层水更重,这意味着任何泄漏都不会冒回大气中。此外,二氧化碳与地表下火山加热的水混合,并在玄武岩(由快速冷却的熔岩形成的黑色岩石)内发生化学反应,形成碳酸盐化合物——也称为白垩——有效地以矿物形式锁住温室气体。玄武岩上层650英尺(200米)的海洋沉积物层充当了另一道屏障。戈德堡说:“你有三重叠加的捕获机制,可以将二氧化碳保持在海底以下,并防止其进入大气层。这是保险上的保险上的保险。”
研究人员保守估计,至少有2290亿吨(2080亿公吨)的碳可以以这种方式储存在美国西海岸100英里(160公里)外的胡安德富卡板块的玄武岩地层中——相当于美国每年19亿吨(17亿公吨)排放量122年的总和。
美国排放的所有二氧化碳不太可能都被捕获并运输——无论是通过管道还是油轮——到西海岸进行注入,但当地的燃煤发电厂或许能够利用这种地层。
卡内基梅隆大学的工程师M.格兰杰·摩根是碳封存专家,他说:“一方面,在完成更多工作之前,你不会想把美国气候政策的未来押注于此,但另一方面,它看起来很有希望。与注入地下的二氧化碳不同,后者是漂浮的,在这种情况下,它不会是漂浮的。”
戈德堡说,这种地层也可能在世界许多地方存在,他目前正在研究全球资源。下一步将是一个小型试点项目,期间研究人员计划向海底地层注入一些二氧化碳,看看会发生什么——这个过程至少需要三年时间。此外,冰岛的同事将于今年晚些时候开始将发电厂的二氧化碳泵入类似的陆上玄武岩地层。戈德堡说:“我们谈论的[储存]量是巨大的,问题也很巨大。这个选择的奖项非常大。值得认真考虑。”