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為什么我們要把CO2注入到幾千米深的地下

文章來源:麻省理工科技評論Casey Crownharve2024-06-20 15:50

二重唱中經常會有一個被忽視的成員;花生醬每次都比花生醬和果凍組合里的果凍要強(至少在我眼里)。對于碳捕集與封存技術來說,碳封存部分往往是被低估的部分。
碳捕集與封存CCS)技術有兩個主要步驟(你可能從名字就猜到了)。首先,CO2從化石燃料發電廠等設施的排放物中過濾出來。然后它被鎖起來,或者封存起來。
爭論污染似乎是很重要的一點,而且經常有很多人關注CCS系統可以過濾掉多少排放。但如果沒有封存,整個項目將毫無用處。正是捕集和長期封存的結合才有助于減少對氣候的影響。
不過,碳封存最近受到了越來越多的關注,正如我的同事詹姆斯·坦普爾在他的最新報道中所報道的那樣,碳封存熱潮即將到來。他寫道,聯邦政府的大量補貼對美國的CCS行業意味著什么,以及支持新項目是如何幫助我們實現氣候目標,還是將它們推得更遠,這取決于我們如何去做。
這個故事讓我想到了CCS經常被遺忘的第二部分。這里是我們可能封存捕集的碳污染的地方,以及為什么它很重要。
當涉及到封存時,主要的要求是確保CO2不會意外泄漏并開始使大氣變暖。
一個令人驚訝的地方可能符合這一要求,那就是油田。公司們不再建造油井來開采化石燃料,而是希望建造一種新型的井,在這種井中,CO2被加壓,直到達到超臨界狀態——在這種狀態下,液體和氣相都不存在——然后被泵入地下深處。在適當的條件下(包括深層的多孔巖石和頂部防止泄漏的固體巖石層),CO2大部分會保持不變。
將CO2注入地下并不是一個新想法,盡管在過去,石油和天然氣行業主要將其用于一個非常不同的目的:從地下開采更多的石油。在一個被稱為提高石油采收率的過程中,CO2被注入井中,在那里它釋放出石油,否則很難提取。在這個過程中,大部分注入的CO2留在地下。
但人們越來越有興趣把CO2送到那里作為最終目的,這在一定程度上是由美國《通貨膨脹減少法案》中的新稅收抵免引發的。根據CO2的來源和封存方式,每噸CO2被捕集并永久封存在地質構造中,公司可以獲得85美元的利潤。
在他的報道中,詹姆斯·坦普爾考察了加州的一個擬議項目,該州最大的石油和天然氣生產商之一已經獲得了聯邦監管機構的許可草案。該項目將把CO2注入到地表以下約1828米的地方,該公司的文件稱,該項目可能在未來幾十年里封存數千萬噸CO2。
不過,引起人們興趣的不僅僅是陸上項目。德克薩斯州官員最近向一些公司批出了一些租約,以便在墨西哥灣的深海封存CO2。
一些公司想把CO2封存在我們使用的產品和材料中,比如混凝土。混凝土是由活性水泥與水和沙子等材料混合制成的;如果將CO2注入新鮮的混凝土混合物中,一些CO2會參與反應,將其困在原地。我在去年的一篇時事通訊中報道了兩家公司是如何測試這個想法的。
我們每天使用的產品,從鉆石到太陽鏡,都可以用捕集的CO2來制造。如果我們假設這些產品在很長一段時間內不會分解(這個假設的有效性在很大程度上取決于產品),人們可能會認為這是一種長期封存形式,盡管這些市場可能不夠大,不足以在氣候變化的宏偉計劃中產生影響。
最終,雖然我們當然需要減少排放,但如果我們要實現我們的氣候目標,我們仍然需要鎖住CO2。
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