据周四发表在《科学》杂志上的一篇论文称，首次实现了从发电厂捕获二氧化碳排放，将其泵入地下并固化——这是安全碳捕获和储存的第一步。
研究合著者、纽约哥伦比亚大学拉蒙特-多尔蒂地球观测站的水文学家马丁·斯图特说：“这为消除二氧化碳或将其储存在地下开辟了另一扇大门，而过去这并没有被视为一种严肃的替代方案。”
在冰岛雷克雅未克附近的海莉舍迪地热发电厂工作的科学家们能够将该发电厂富含二氧化碳的火山气体泵入地下深处的玄武岩地层，与水混合并化学固化二氧化碳。
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当玄武岩（一种构成地球表面约70%的火山岩）暴露于二氧化碳和水时，会发生化学反应，将气体转化为类似白垩的固体材料。科学家们之前认为不可能以这种方式捕获和储存碳，因为早期的研究表明，将大量二氧化碳转化为白垩可能需要数千年时间。
科学家们在一个名为CarbFix的项目中工作，能够在两年内完成这项工作。
斯图特说：“最大的惊喜是这些反应发生得如此之快——即使在工程项目的时间尺度上也是如此。”
政府间气候变化专门委员会表示，如果没有碳捕获和储存（CCS），可能无法阻止全球变暖超过 2°C (3.6°F)。
到目前为止，CCS 的提案涉及在发电厂捕获二氧化碳排放，然后以液态或“泥浆”形式储存在地下，并在那里无限期地保存。
一些科学家表示，CCS可能存在巨大风险：储存的二氧化碳可能会通过地球裂缝爆炸性地泄漏到大气中，或者可能因恐怖主义而面临风险，从而造成气候灾难。
将碳排放转化为石头可以解决这个问题。
俄亥俄州立大学的助理工程教授杰弗里·别利基（与这项研究无关）说：“这是一个令人兴奋的示范，它是一种可能改变二氧化碳储存方式的方法。” “这种方法以相对较短的时间线固定二氧化碳，尤其与我们需要将二氧化碳排出大气的时间长度相比。”
他说，二氧化碳在地下储存时逃逸到大气中的风险大大降低，因为固化过程发生得如此之快。
问题在于，科学家们不知道为什么二氧化碳在冰岛在两年内固化，也不知道这种反应是否会随着时间的推移而减慢。他们也不知道如果发电厂将二氧化碳与现成的海水而不是淡水混合，该过程会受到什么影响。
科学家们需要进行几年的研究来回答这些问题，但如果该过程被证明是可行的，那么对气候的影响将是巨大的，斯图特说。
他说：“将来，我们可以考虑在玄武岩含量丰富的地区将这种方法用于发电厂——而且这样的地方很多。”
欧洲气候基金会的研究员、2005年IPCC关于碳捕获的特别报告的主要作者伯特·梅茨（与这项研究无关）表示，尽管这听起来很有希望，但关于固化二氧化碳排放是否可以成为气候战略的可行部分，仍然存在许多不确定性。
别利基说，在CarbFix工艺可以在全球范围内使用之前，科学家需要对不同类型的玄武岩如何影响二氧化碳的固化方式进行更多的研究。
斯图特说，该过程最终可以用于直接从大气中去除二氧化碳，如果气候变化被证明比科学家们担心的更具灾难性，这可能会变得必要。
斯图特说，虽然科学家们继续对CCS进行研究，但最大的遗留问题之一是政策制定者是否希望将其纳入其气候目标。
他说：“更大的问题是我们是否想这样做？是否有政治意愿来捕获二氧化碳并将其放入地下？” “除了转向可再生能源和提高效率之外，它应该成为有助于解决方案的一套技术和方法的一部分。”
本文经气候中心许可转载。本文于2016 年 6 月 9 日首次发表。