伦敦——任何计划在不释放温室气体的情况下燃烧化石燃料(换句话说,捕获并储存二氧化碳)的人,都必须三思而后行:长期思考,因为碳必须安全地保存数千年;艰难思考,因为即使是最坚硬的岩石也会在压力下屈服。
研究人员在研究一项拟议的气候变化解决方案的缺陷时如是说。
碳捕获和储存(CCS)技术已经存在,并且已经是缓解温室问题的一种潜在方案。能源公司一直在从发电站的废气、天然气和油田中浓缩二氧化碳,并寻找储存地点,通常是在地下深处。
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但是,深埋可能不是永久的解决方案,这就是为什么英国布里斯托大学的地球科学家詹姆斯·弗登及其同事更仔细地研究了三个长期处置案例。他们的研究发表在本周的《美国国家科学院院刊》上。
自2000年以来,每年有300万吨二氧化碳(相当于50万辆汽车的尾气)被埋在加拿大萨斯喀彻温省韦伯恩下方的油气储层中。
目前,每年约有100万吨液化二氧化碳从天然气中分离出来,并被泵回挪威北海下的斯莱普纳气田,在过去的七年中,近400万吨二氧化碳被放回阿尔及利亚因萨拉赫的天然气田深处。
在每种情况下,气体都会对周围的岩石施加压力;在韦伯恩气田的案例中,它会渗透到孔隙中,并占据超过五十年石油开采留下的空隙。地质学家需要了解的是岩石如何对这种新的压力作出反应,以及气体是否会迁移。
他们还需要了解是否存在断层历史,以及这个过程是否可能引发地震。这最后一种可能性提出了研究人员委婉地描述为“从公共关系和政治角度来看,这是一个重大的‘乌龙球’”,因此风险很高。
风险还包括现有裂缝的开启;覆盖储层的岩石的损坏;钻入储存场所的井的故障以及整个地质结构的变形。由于地质学中没有任何事情发生得很快,因此科学家必须计算数千年的灾害概率。
他们发现了足够的地质力学变形来澄清一点:每个深层储存和埋藏地点都可能不同,任何选择CCS解决方案的人都必须仔细考虑,他们说。
作者没有使用儿童童话故事中的金发姑娘隐喻——不太大,不太热,刚刚好——但意图足够明确。每个案例都需要根据其优点进行考虑;每个埋藏地点都需要长期监测。为了对总排放量产生影响,每年必须储存数十亿吨:工业界至少需要3000个像斯莱普纳气田这样的地点。
“每个未来的CCS地点都将具有不同的地质环境,我们的研究表明,这可能导致对二氧化碳注入的非常不同的反应,”弗登警告说。“不太可能有一种适用于所有CCS的方法。”
蒂姆·拉德福德是气候新闻网络的编辑,该新闻服务机构向全球媒体免费提供有关气候变化的新闻和评论。
这篇文章最初发表在《每日气候》上,《每日气候》是环境健康科学公司(一家非营利性媒体公司)出版的气候变化新闻来源。