到8月初，科学家们将向美国西北部地下深处的多孔岩石中注入1000吨纯二氧化碳。目标是为人类活动产生的二氧化碳找到一个永久的家园。
美国能源部太平洋西北国家实验室（PNNL）位于华盛顿州里奇兰的研究人员于7月17日开始向瓦卢拉镇附近的哥伦比亚河玄武岩地层中注入二氧化碳。这种岩石含有多达1600万年前岩浆流过如今的哥伦比亚河流域时形成的孔隙。当岩浆冷却时，二氧化碳气泡迁移到岩浆的边缘，形成夹在固体岩石之间的孔洞层（见“岩石稳定”）。
PNNL的环境工程师、负责该实验的皮特·麦格雷尔表示，将排放物泵回地下，“我们是将二氧化碳返回其来源”。该实验是能源部一项更大的碳封存项目的一部分。
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瓦卢拉项目是全球第二个以玄武岩地层为目标的项目，科学家们希望玄武岩可以容纳——并永久矿化——大量的气体。在玄武岩中，溶解的二氧化碳应在几十年内与钙和镁反应形成石灰石。在气体被锁定之前，多孔的玄武岩层被固体岩石覆盖，可以防止泄漏。这应该消除人们对其他在地下深处（通常在砂岩储层中）储存二氧化碳的方案的泄漏担忧。
来源：PNNL
玄武岩的反应是自然风化过程的一部分，该过程有助于调节整个地质时期的二氧化碳大气水平。科学家们在实验室中分析了矿化作用，但现在才在现场进行测试。
另一个玄武岩项目的研究人员，该项目位于冰岛，由美国和欧洲科学家组成的财团与雷克雅未克能源公司共同运营，他们在去年进行了首次二氧化碳注入，并将于今年进行另一轮注入。哥伦比亚大学拉蒙特-多尔蒂地球观测站位于纽约州帕利塞兹的地球化学家于尔格·马特表示，早期结果看起来很有希望。“矿化反应很可能比我们社区之前认为的要快，”马特说，他也为瓦卢拉项目做出了贡献。假设这种情况普遍适用于玄武岩，“你降低了泄漏的风险，你几乎可以不用管你的储层了”。
在瓦卢拉，研究人员已经在注入点周围的一系列浅井中监测二氧化碳泄漏到土壤和地下水的迹象。一旦注入完成，他们将开始从注入井中取样，以监测水化学性质，追踪碳同位素的变化，并检查其他反应的证据。麦格雷尔说，实验室测试和计算机模拟表明，一般来说，大约20%的二氧化碳应在10-15年内矿化。
然而，这个试点项目是在较短的时间尺度上进行的。麦格雷尔说，在注入结束14个月后，该团队计划钻另一口井，并提取岩芯以评估结果。“到那时，我们希望手中能有一些碳化的岩石。”
但是，实现封存只是战斗的一半：科学家和工程师仍然必须研究如何经济高效地从工业设施中捕获二氧化碳并将其运输到封存地点。即使碳矿化产业兴起，在全球范围内建立它也需要一项重建石油工业规模的工程。
关于停止燃烧化石燃料还是进行大规模碳封存项目更可取的科学观点各不相同——但如果倾向于选择封存，许多人认为玄武岩可能很重要。尽管大规模玄武岩封存的支持者迄今为止已经探索了美国西北部和东南部以及印度的地层，但许多人也在关注近海，那里的海底可以容纳数百年的二氧化碳排放。
拉蒙特-多尔蒂的海洋地质学家大卫·戈德伯格表示，到目前为止，碳封存研究倾向于关注砂岩储层而不是玄武岩。主要有两个原因，石油工业习惯于使用砂岩，而且这种地层相对常见——使得从发电厂或其他来源向封存地点运输二氧化碳更容易。这可能意味着砂岩至少在短期内比海洋玄武岩更具经济可行性。但戈德伯格表示，埋藏全球大量二氧化碳的最佳地点是近海，那里会被沉积物和海水安全地覆盖。
戈德伯格指出，仅美国西海岸的一个地层，估计存储量为685立方千米，就有潜力容纳该国一个世纪内产生的所有二氧化碳排放量。“如果我们能让它发挥作用，”他说，“海洋有很多优势。”
但夏威夷大学的地球化学家凯文·约翰逊表示，这一切都不会便宜，他曾在实验室里与麦格雷尔的团队一起工作过。“这是一个社会重要性的问题——以及气候形势是否会变得足够严峻，从而证明成本是合理的。”