“埋葬”二氧化碳,本文主要内容关键词为:二氧化论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。
温室效应被列为21世纪人类面临的最大威胁之一,已经引起人们的广泛关注。然而,温室气体浓度仍在上升。二氧化碳是大气中主要的温室气体。目前,大气中二氧化碳的平均浓度达到了0.037%,然而,100年前,大气中二氧化碳的平均浓度仅为0.028%。科学家预计,如果人们不限制二氧化碳排放的话,2100年大气中二氧化碳的平均浓度将大量增加,达到0.097%,是目前的2.6倍。其他温室气体的浓度的增加趋势与此类似。温室效应导致气候变暖的趋势仍在加剧,预计到2100年,全球的平均气温将会因为温室气体浓度的增加而升高1.5~6℃。另外,温室效应还将导致洪水、干旱、狂风等极端天气情况的增多,影响人们的正常生活和经济的稳定发展。
为了遏制温室效应的加剧,必须减少大气中二氧化碳的浓度,现在认为最可行的方法是减少二氧化碳的排放量。减少二氧化碳排放量一直是国际社会争论不休的话题,因为限制排放量会直接影响到世界各国经济的发展。少数一些国家就拒不执行限制二氧化碳排放量的《京都议定书》。那么,有没有其他的解决办法呢?科学家认为,除了减少排放量外,还可以把排出的二氧化碳“埋”起来,以此减少大气中二氧化碳的含量。近年来,科学家提出了两种将二氧化碳“埋葬”的方法,一种方法是将二氧化碳“埋”在地下,另外一种方法是将二氧化碳泵入海洋。
将二氧化碳“埋”在地下
科学家最近称,为了解决全球气候变暖问题,人们可以考虑把排放出的二氧化碳直接“埋”入地下。英国地质勘查研究所地球物理学家安迪·查德威克说,将二氧化碳“埋”入地下,是降低地球大气中二氧化碳含量最有效的方式。
挪威国家石油公司已经在北海的斯莱普纳油气田实验这种技术。该油气田每年向大气排放约100万吨的二氧化碳,是欧洲二氧化碳排放量最大的地点之一。研究人员计划将500万吨二氧化碳“埋”入地下,看看效果如何。
研究人员选择了该油气田海底地层中一处贮水层作为贮存液体二氧化碳的地点。该贮水层位于海底以下约800米处,厚约250米。科学家在该地点钻了一口深井,然后将天然气井排出的二氧化碳压缩成液体,泵入贮水层中。经过不断实验,这种技术已得到完善。
实验结果表明,注入地下的二氧化碳逐渐扩散到地下贮水层,而这个地下贮水层被页岩和黏土构成的密封层覆盖,可以确保二氧化碳不再重新释放到大气中来。查德威克说,即使只能利用地下贮水层的1%来储存二氧化碳,也能够掩埋900个500兆瓦燃煤发电站或者2 300个500兆瓦燃气发电站一年中释放的二氧化碳总量。
当然,使用这种技术会大大增加发电站的成本。据报道,目前使用这一方法平均每处理1吨二氧化碳需耗资约50美元,其中85%的成本用于将二氧化碳从其他气体中分离出来。另外,在发电站附近可能找不到适合掩埋二氧化碳的地质层。研究人员正在进行多项研究,争取开发出成本更低的新技术,那些已经开采完的油田和气田可能会被重新利用,用来储存二氧化碳。
另外,使用这种技术也还存在一个明显的隐患,多少年后,后代们也许在勘探过程中将这个掩埋二氧化碳的大坑挖开,造成二氧化碳的重新释放。这样看来,使用这种方法将二氧化碳“埋”入地下并非长远之计。
将二氧化碳泵入海洋
为了减缓二氧化碳使全球变暖的趋势,挪威卑尔根南森环境和遥感中心的研究员赫尔杰·德兰杰提出了一个大胆设想:将排放到空气中的二氧化碳压缩使其液化,然后将它们以小液滴的形式注入到深海中。二氧化碳小液滴溶解在海水中成为“碳酸溶液”,这些“碳酸溶液”由于密度比海水大而沉到海底。
德兰杰利用计算机模拟显示,在挪威海中800米深处泵入的液态二氧化碳,可以在起泡浮到海面之前完全溶解在海水中,形成密度较大的“碳酸溶液”,重新沉入海底,几个世纪内也不会上升到海面。
德兰杰认为,这是十分简单的方法,用这种方法处理二氧化碳的成本估计为每吨39美元,而在挪威为排放二氧化碳到空气中要支付的税金是每吨32美元。虽然成本稍为高一些,但是有助于遏制住全球变暖的趋势。
目前,环境科学家对这个方法的后果还有些担心。海水中富含二氧化碳后水酸度增加,可能会杀死一些海洋生物,甚至会溶解掉部分海床;同时,气候变化也可能改变海洋环流,把海底的二氧化碳又带回海面,从而比现在预料的可在海底“呆”几百年的时间要短得多。
为了验证这种方法的可行性,一个国际科研小组准备在10天内把40吨的液态二氧化碳泵入到夏威夷科纳海底。但是,此举遭到公众的强烈反对,他们担心试验不成功,反而使当地的气候发生变化。一位绿色和平组织的成员保罗·约翰逊更指责这是一种不负责任的方法,是为拒绝减少二氧化碳排放寻找借口。他还指出,液化二氧化碳所燃烧掉的能源可能再一次增加40%的二氧化碳排放。
德兰杰也承认,这一方法的确存在风险,但想到全球变暖的危害,他认为值得冒险进行试验,以评估这种方法的可行性。