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千人专家张东晓:将二氧化碳永久封存于海底沉积物

来源:新华社 作者:魏梦佳 2018-07-06 11:44:35
  将二氧化碳永久封存于海底沉积物?科学家最近一项基于物理模型的数值研究,为推动这一梦想从理论变成现实迈出了坚实一步。

  北京大学工学院院长张东晓课题组4日在美国《科学》杂志子刊《科学进展》上发表论文,介绍了二氧化碳地质埋存方面的最新成果。

  二氧化碳地质埋存是通过技术手段将二氧化碳封存于地下,阻止其排放到大气中,被认为是目前降低温室气体含量、缓解温室效应的重要手段之一。二氧化碳常规埋存选址包括深部咸水层、废弃油气田以及深部的煤层。尽管这些埋存方式具有很好的应用前景,但由于二氧化碳在地层中会出现上浮状况,因此依旧存在泄漏风险。多国科学家的目光“瞄”向了深海沉积物。

  近年来,张东晓课题组对二氧化碳注入海底沉积物中的长期演化过程在计算机中展开数值研究,并评估了“封存”效果。

  研究发现,在高压、低温环境中,液态二氧化碳的高密度会引起呈下沉状态的“负浮力”,再加上二氧化碳与水反应生成二氧化碳水合物并阻塞流动通道,可以对二氧化碳在地层中的上浮情况起到很好的阻碍作用,从而实现二氧化碳安全、稳定、永久的封存。另一方面,用该方法封存的二氧化碳不会与海水接触,避免了常规深海二氧化碳封存可能引起的对海洋生态环境的负面影响。

  “这项物理模型的数值研究证实,将二氧化碳封存到深海沉积物中不是一个梦。”张东晓表示,此研究为二氧化碳地质埋存提供了除陆地之外的一个新的解决方案,将可埋存地点扩大到了广阔的海洋沉积物,对未来全球二氧化碳减排及埋存选择具有重要意义和应用前景。

  张东晓介绍,由于深海地质埋存所需的作业设施类似于海域天然气水合物(可燃冰)开采所使用的半潜式海上平台,而且二氧化碳的注入有利于可燃冰开采,两者可以同时进行。下一步,科学家将积极寻求与可燃冰开采现场实验相结合的机会。
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