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科技环境

减排探索:用矿石吸收二氧化碳

全球每年排放300亿吨温室气体二氧化碳,致使全球气候变暖,因此,许多科学家致力于研究储存二氧化碳、避免排放的方法,其中最保险因而也最吸引人的途径之一是将二氧化碳变成矿物质永久储存。现在,科学家们发现了一种矿石,可以吸收近10%的二氧化碳年排放量,将其化为无害的碳酸物。德国之声记者采访报导如下。

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岩石的功能

科勒曼(Peter Kelemen)历来就对岩石和液体,尤其是在一定温度下的岩石和液体的反应过程很感兴趣。他的同事马特(Juerg Matter)是水专家。两人都就职于纽约哥伦比亚大学拉蒙特-多尔蒂地球观测所,曾分别在阿曼研究多年。他们近年联手合作,仔细探讨了阿曼的一个地理特性,即一般是地下20公里深处才出现、但在沙漠之国阿曼却地处表面的橄榄岩,以及这种岩石在二氧化碳减排方面的应用前景。

科勒曼介绍说:"敲下一块橄榄岩,你可以看到橄榄色的截面,这是它的本色。如果暴露在外,它很快就会变成锈红色。这就是橄榄岩的一个特点:它本来应该是深藏地下的,它在那里的化学状态才稳定,而一旦到了地球表面,接触到空气和水,就会发生强烈反应,生成固体碳酸物。"

马特表示,岩石的这个反应其实是一个很自然的过程。他说: "这个过程就是岩石风化过程。我们研究发现的不同寻常之处是橄榄岩吸收二氧化碳、将其转化成碳酸钙、碳酸镁的过程要比我们估计的快得多。"

虽然从地质学角度来看,橄榄岩的风化过程飞快,但若想利用这种岩石大量吸收二氧化碳的话,就必须加速这一过程,加速方式可以是加热。具体做法可以是向地下钻孔,孔径大约15公分,深度可达1000米,然后粉碎地下橄榄岩。科勒曼介绍说: "下一步就是将热水或者经过加热的二氧化碳用泵注入地下。最理想的温度是185摄氏度。化学反应开始后,反应释放的热量就可用来保持温度。然后你就可以不停地把二氧化碳注入地下,直到橄榄岩里所含的镁全部转化成固体的碳酸镁为止。"

根据模拟计算,化学反应本身及其释放的热量足以不断粉碎岩石,用不着人们再动用昂贵设备进行地下作业。模拟计算结果也表明,单阿曼的地表橄榄岩资源,每年就可吸收40亿吨二氧化碳,足占全球年排放量的10%。但这还只是纸上谈兵,还有待实际检验。目前人们正在就试点项目展开咨询。

除阿曼以外,世界上只有巴布亚新几内亚、巴尔干半岛以及太平洋的新喀里多尼亚群岛的地表有橄榄岩资源。但另一种分布广得多的岩石,即玄武岩,也适合以同样原理吸收二氧化碳。由美国、冰岛和法国科学家组成的一个科研小组就在冰岛研究玄武岩储存二氧化碳课题,马特就是该小组的成员之一。按计划,2009年春,他们将开始向地下注入二氧化碳,持续6到9个月时间,随后是历时大约两年的观察期。随后,科学家们才能对这一技术做出比较实际的费用估计。

两种岩石,哪个更好,马特不愿选择。他说: "我们的目的是永久储存二氧化碳,那么只有利用岩石,比如玄武岩或者阿曼的橄榄岩,才能实现这一目的,因此我们对两者都感兴趣。岩石资源和地域很有关系,因此我们需要多种方案。二氧化碳问题太大了,我们需要的不是最佳或者费用最低的方案,而是需要各种各样的方案。"

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