據物理學家組織網日前報道,美國麻省理工學院最新研究顯示,在美國鹽堿含水層深處有足夠容量存儲相當于美國燃煤發電廠100年排放的二氧化碳量。雖然捕獲和儲存這種氣體在經濟學系統的論證上存有疑慮,但這項研究要解決的問題的重要性已經蓋過了這些異議。相關論文發表在美國《國家科學院院刊》上。
領導該研究的麻省理工學院土木與環境工程阿科能源研究部副教授魯華·胡安尼斯說,燃煤發電廠碳排放量占全球40%左右,只有解決了燃煤電廠所排放的二氧化碳,氣候變化問題才會得以解決。雖然我們能開發新的清潔能源替代品,但既便宜又可被廣泛使用的煤很長時間內還不會消失。
將燃燒化石燃料所排放的二氧化碳捕獲、壓縮和封存于地層深處的方法被稱為碳捕獲和儲存(CCS)技術。新研究認為,儲存這種溫室氣體最理想地方之一是在地表以下超過半英里深的鹽堿含水層,由于地表深處的鹽堿含水層沒有商業價值,以往幾乎沒有確定其勘探范圍。
該研究小組模擬二氧化碳如何滲透巖石,來研究地層的極限承載力,以及隨著時間推移可持續的注入率。研究人員表示,關鍵要找準其中的基本物理現象,不過要將其盡量簡化才可以在全美范圍內應用。這意味著要仔細觀察在微米尺度下多孔巖石中的運行機制,然后將這種認知應用到跨越數百英里的鹽堿含水層。雖然這樣的分析研究主要針對美國,但世界各地也可能存在類似的存儲容量。
該研究的合作者之一、麻省理工學院能源創新部高級研究工程師霍華德·赫爾佐格說:“當液化的二氧化碳逐漸溶入鹽水中時,所產生的流體密度比超過本來的成分,因此它自然下沉。這是一個緩慢的過程,而一旦二氧化碳溶解后,你就贏得這場比賽,因為這種密集、沉重的混合物幾乎不再會從這樣的環境中逃逸。”
盡管許多分析家認為,這項研究并沒有解決CCS系統的成本問題,但胡安尼斯說:“雖然不確定因素依然存在,但我認為CCS已經發揮作用。
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