天藍
全球變暖導致的溫室效應,令人類的生存環境受到了巨大的威脅:冰川融化、海平面上升、極端氣候頻繁……而導致這一切的罪魁禍首正是二氧化碳。如何減少二氧化碳的排放,成了科學家們亟待解決的重要課題。
各國都在積極尋找解決之道,比如增加森林植被、禁用氟氯碳化物、尋找替代能源等,但這些措施效果有限。于是,科學家設想:如果找到一種將多余的二氧化碳封起來的方法,是否更加一勞永逸呢?
日本CCS調查公司就在北海道苫小牧市附近的海底成功進行了二氧化碳海底封存試驗。CCS調查公司將北海道一處煉油廠排放的30萬噸二氧化碳壓縮后封存到海底,據目前監視顯示,未發現二氧化碳溢出的情況。
這是日本國內首次進行大規模的碳捕捉與封存技術試驗。為了進行這項試驗,受日本經濟產業省的委托,相關設施從2012年開始建設,歷時8年,今后還將研究這一技術的實用化。
二氧化碳捕捉與封存技術,實際上是指在燃燒煤炭等傳統化石能源的火電廠等設施中,利用技術手段把產生的二氧化碳分離出來,將其輸送、壓縮并密閉封存到地下,以免二氧化碳進入大氣層,產生溫室效應。
為什么是把二氧化碳封存在海底,而不是封存在其他地方呢?據中國科學院院士焦念志介紹,地球上主要有三個天然碳儲層(海洋、陸地、大氣),海洋碳儲層的儲量是目前為止最大的,高出陸地碳儲層的數倍。相對于二氧化碳地質封存,海底封存因為遠離蓄水層,除巖石蓋層之外,表層更有海水的壓力和阻隔,風險會大大降低,而且海底封存二氧化碳還能有效減少化石能源使用而產生的二氧化碳。
其實除了日本,美國和挪威等國也投入使用了二氧化碳封存海底技術。美國太平洋西北國家實驗室的研究人員嘗試將二氧化碳液體注入火山玄武巖,讓自然的化學反應觸發其轉化,實現將二氧化碳“封印”在巖石里。只是這種方法成本高昂,難以普及。
日本之所以會成為第一個使用二氧化碳封存海底技術的國家,是因為從20世紀90年代初,日本就開始進行有關深海封存二氧化碳的技術試驗,海底二氧化碳封存技術已成為日本政府海洋開發技術發展戰略的一部分。2011年,東京電力公司福島第一核電站事故發生,使得日本對火力發電的依存度不斷提高,二氧化碳排放增加也成為新的問題。從2014年起,日本陸續在周邊海域進行地層調查,適合封存二氧化碳地區的測試成功,預示著人類將有更多方法應對全球變暖。
要將二氧化碳捕捉與封存的技術引入現有的能源系統中,需要對能源系統的相關基礎設施進行重新設計和改造,而且二氧化碳捕捉與封存技術應用實施的法律框架和政策體系尚未成型,特別是長期封存二氧化碳過程中的安全性和可靠性方面仍是一片空白,其涉及工業、環境、市場、知識管理、財稅等各領域多方面的國際公約和法規。因此,二氧化碳捕捉與封存技術在商業化進程中受到了多方制約。
有人說:“當地球上剩下最后一只老虎,最后一只鱷魚,最后一只熊徒勞、哀鳴地尋找配偶時,人們會看到自己的結局。”科學技術是一把雙刃劍,帶給我們便捷的生活,也給我們帶來了諸多負面影響。地球的未來,需要每個人從自身做起,保護環境,節約能源。