一项新的研究表明,长期碳捕获和储存项目中二氧化碳的渗漏可能会导致全球变暖延迟,除非这种气体得到严格控制。
昨天发表在《自然地球科学》上的研究得出结论,除非被隔离的二氧化碳的渗漏率能保持在每1000年1%,否则总体气温上升仍可能达到危险水平,从而导致海平面上升和海洋酸化。
研究作者、哥本哈根大学和智利康塞普西翁大学的教授加里·谢弗说,气体泄漏导致的延迟变暖将在数百年内逐渐发生,但对后代来说可能是一个棘手且代价高昂的问题,他们将不得不弄清楚如何从大气中重新捕获二氧化碳。
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谢弗说:“进行碳封存可能是有用的,但存在危险,最好的办法是以其他方式减少排放,使其变得不必要。”
碳捕获和封存,或CCS,尚未在大规模上得到验证。它设想从工业过程或发电厂烟囱中捕获二氧化碳,将气体输送到合适的储存点,并将其注入地球深处。
考虑到化石燃料产生了美国近50%的电力和全国约三分之一的二氧化碳排放量,该技术被认为是在碳约束世界中煤炭生存的关键。
如果1%泄漏了怎么办?
全球已投入数十亿美元用于碳捕获与封存的研究和部署,但全国所有燃煤电厂的设备商业化运营可能还需要数十年时间。工程师们还在考虑将该技术应用于其他排放源,例如天然气发电厂。
谢弗检查了几种大约3000吉吨储存二氧化碳的泄漏情况,这需要在多次地下注入后在全球范围内积累两个世纪。然后,他研究了如果这些气体以每10年、100年和1000年1%的速率泄漏,世界气温会如何变化。
谢弗说:“进行这项研究的全部原因是大气中的二氧化碳寿命非常长。”
他说,每十年1%的泄漏率可能“非常严重”,并且最终将导致下个世纪出现约3摄氏度的温度峰值,并在接下来的2000年中接近4摄氏度的上升。许多科学家认为,升温需要保持在工业化前温度以上2摄氏度的范围内。
谢弗说,每100年泄漏1%的储存气体将使气温上升接近2摄氏度。他说,将气体储存在海底是一个“糟糕的选择”,因为以相同速率泄漏的气体可能会刺激酸化并损害珊瑚和其他海洋生物。
谢弗说,每1000年1%的泄漏率将使升温水平保持在“可控范围内”。例如,研究预测,以这种速度,未来20000年内的升温将保持在2摄氏度的阈值以下。
专家希望进行更多的研究和更多的示范
分析师表示,由于碳捕获与封存从未在商业规模上尝试过,因此无法准确指出3000吉吨气体的确切泄漏率。2005年政府间气候变化专门委员会关于碳捕获与封存的报告(该报告指导了谢弗的建模)表示,在最初的100年中,99%的储存二氧化碳将“极有可能”保持在原位,并且在1000年中,同一百分比将“很可能”保持在原位。
周五,几位碳捕获与封存专家表示,结果强调了为什么需要对碳捕获与封存进行更多的研究,而不是更少。美国能源部发布了按州划分的全国存储能力图集,但世界资源研究所的分析师莎拉·福布斯说,关键是“在地面上打井”,以获取有关二氧化碳确切泄漏速度和最佳储存地点的更多数据。
她说,关于泄漏发生时谁应负责的州和联邦法规将加快研究进程。例如,她说,需要明确的是,负责监督油井的运营商应对任何气体泄漏负责。
卡内基梅隆大学的工程师肖恩·麦考伊说,储存气体的稳定性会随着时间的推移而增加,因为二氧化碳会溶解在盐水中并最终形成固体碳结构,从而使其不太可能爬回地面。他说,谢弗对二氧化碳渗入海洋的讨论不那么令人担忧,因为碳捕获与封存的大部分研究重点现在都放在陆地地层中的储存点上。
麦考伊说:“最重要的是,如果您选择合适的储存地点,那么泄漏的可能性就非常小。”
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