將二氧化碳“囚禁”起來(lái),關(guān)進(jìn)地球的深處,若干年后,這些溫室氣體還可以轉(zhuǎn)化為碳酸鹽,供人們開(kāi)采使用———這一想法并非天方夜譚。日前,專家正在研究論證一項(xiàng)大規(guī)模將二氧化碳和氮?dú)獾幕旌蠚怏w注入地下煤礦的計(jì)劃,并進(jìn)行了區(qū)域性示范。記者從中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所了解到,一旦該計(jì)劃成功實(shí)施,意味著未來(lái)我國(guó)的二氧化碳減排負(fù)擔(dān)可能因此減輕。
“關(guān)押”CO2
能一舉三得按照計(jì)劃,二氧化碳和氮?dú)饣旌现螅瑢⒈魂P(guān)進(jìn)煤礦深處,初步選定的“囚禁”地點(diǎn)位于河南省內(nèi)的部分煤礦區(qū)域。在專家看來(lái),這一措施既能起到“囚禁”二氧化碳的作用,還能有效提高煤礦瓦斯的產(chǎn)出率,減小采煤過(guò)程中存在的安全隱患。
“讓二氧化碳去和煤礦中的甲烷爭(zhēng)奪‘領(lǐng)地’,甲烷基本上只有離開(kāi)煤礦的份!敝袊(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所現(xiàn)代化工研究室能源環(huán)境工程組的王勝博士告訴記者。
據(jù)介紹,在一些地質(zhì)結(jié)構(gòu)相對(duì)比較完整的廢棄礦井或煤區(qū),由于技術(shù)或者經(jīng)濟(jì)上的原因,往往有很多深層煤無(wú)法開(kāi)采。當(dāng)二氧化碳注入到這樣的煤礦后,由于煤體表面對(duì)二氧化碳的吸附能力大約是對(duì)甲烷吸附能力的兩倍,因此通過(guò)二氧化碳和甲烷兩者之間的競(jìng)爭(zhēng),二氧化碳有效替換煤層吸附的甲烷,最終被煤體所吸附。就像一場(chǎng)圈地戰(zhàn)爭(zhēng),原先煤礦中的甲烷氣體到最后都將被驅(qū)趕出來(lái)!斑@樣一來(lái),人們既能夠處理掉大氣中過(guò)多的二氧化碳排放,還能獲得額外的甲烷氣體用作能源,一舉兩得。”王勝表示,從理論上來(lái)說(shuō),我國(guó)許多大大小小的煤礦井,都是很好的二氧化碳“囚禁”地點(diǎn)。
“囚禁”技術(shù)目前還存缺陷
不過(guò),這一計(jì)劃大規(guī)模實(shí)施的時(shí)間還未定!皩⒍趸肌艚募夹g(shù),還需要不斷改進(jìn),人們需要克服不少困難,比如填埋在地下的二氧化碳會(huì)不會(huì)在哪天泄漏出來(lái)?海底的二氧化碳增多會(huì)使海洋水體變酸,可能會(huì)對(duì)海洋生態(tài)產(chǎn)生負(fù)面影響等等!蓖鮿俑嬖V記者,迫于二氧化碳不斷增加的壓力,我國(guó)也在不斷探索更有效的“囚禁”方法。
記者從專家處了解到,在我國(guó),另一項(xiàng)將二氧化碳大規(guī)模轉(zhuǎn)化為碳酸鹽物質(zhì)的化學(xué)“囚禁”法也已進(jìn)入了實(shí)驗(yàn)室階段,這些技術(shù)的成熟都將有助于未來(lái)的二氧化碳?xì)怏w減排。
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多種手段"關(guān)押"CO2
除了將二氧化碳與氮?dú)庀嗷旌希瓣P(guān)押”至地下煤礦這一辦法之外,科學(xué)家還曾考慮并嘗試過(guò)多種“囚禁”方法:
-油田貯存法
油田分為兩類,一種是開(kāi)采中的,另一種是廢棄油田。后者就像一個(gè)天然的地下“儲(chǔ)存罐”,將二氧化碳注入其中的技術(shù)難度較小,比較安全。而對(duì)開(kāi)采中的油田來(lái)說(shuō),注入二氧化碳能增加油田內(nèi)的壓力,推動(dòng)原油向生產(chǎn)井流動(dòng),從而提高石油的采出率。由于這一技術(shù)經(jīng)濟(jì)價(jià)值較高,因此在美國(guó)該技術(shù)已得到大量的應(yīng)用,每年大約有3千萬(wàn)噸的二氧化碳通過(guò)此種方式打入油氣田。
-海底造“湖”法
當(dāng)二氧化碳被轉(zhuǎn)移到海底數(shù)千米的深處時(shí),周圍的壓力和溫度使得它們無(wú)法再以氣體形式存在,而是成為液體并且沉淀下來(lái)。這一方法主要有兩種實(shí)施途徑,一種是經(jīng)管道或移動(dòng)的船只將二氧化碳注入并溶解到千米以下的海水中,溶解的二氧化碳隨后會(huì)成為全球碳循環(huán)的一部分。另一種則是將液化之后的二氧化碳直接灌到海床上,任其沉淀成“湖”。
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