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碳存儲資源評價

發布時間: 2023-06-02 17:17:57

⑴ 關於碳排放儲存的問題

麻省理工科學家的最新一項研究成果表明,人們只要在合適的地方選建發電廠,就可能將發電廠產生的所有二氧化碳注入地下,這些二氧化碳會天然形成微小的泡沫,安全地儲藏在多孔鹽水層中數百年甚至上千年,最終溶入鹽水,其中的一部分會形成岩石中諸如鐵和碳酸鎂這樣的礦物質。

二氧化碳是造成全球變暖的主要溫室氣體之一。之前的研究表明減少二氧化碳排放或者將排放的二氧化碳捕捉並儲存在地下可有效緩解全球變暖的趨勢。但是碳儲存面臨的一個巨大風險是被注入地下的二氧化碳會通過廢棄的油井或者地層裂縫重新回到大氣中。

《水—資源研究》(Water -Resources Research)雜志近期發表了MIT教授Ruben Juanes小組的研究結果,表明這種擔心很可能是多餘的。

科學家們一直在考慮至少三種儲存二氧化碳的地方:廢棄的油井和天然氣田,不再有開采價值的煤層,深海鹽鹼含水層。Juanes小組研究的就是第三個候選方案——遍布地下的、泡在鹹水裡的多孔岩層。

Juanes小組發現,二氧化碳可以被壓縮,然後通過地下深井注入到天然的多孔岩層中去,這種多孔岩層由砂岩和石灰岩等組成,浸滿了鹽水。因為被注入的二氧化碳氣體的浮力,它會像羽毛一樣在滲透性很好的岩層中上浮,注入結束後,這層「氣體羽毛」會繼續不斷上浮,但是鹽水會在「氣體羽毛」後面跟著湧上,就這樣,二氧化碳和鹽水在通過岩層中的微小孔洞的時候會不斷爭搶位置。因為岩石的表面親水,水份會牢牢地附著在孔洞的內層,這些潮濕的內層會不斷膨脹,從而引起孔洞的不斷縮小,限制二氧化碳的流動,最終把原本聯成一體的「氣體羽毛」分割成無數小泡,這樣二氧化碳就被捕捉在這些孔洞中了。

日本將首次展開大規模地下封存二氧化碳的實驗,將火力發電廠排放的二氧化碳封存於海底的廢棄天然瓦斯田內。

實驗將針對位於福島縣石木市的火力發電廠展開,對該發電廠排放的二氧化碳加以分離回收後,經管線送至海底的廢棄天然瓦斯田加以封存。這座火力發電廠的發電量為25萬千瓦,一年排放約100萬噸的二氧化碳,廢棄的瓦斯田足以容納兩千萬噸以上的二氧化碳。

日本地球環境產業技術研究機構指出,日本若能充分利用地下和海底,理論上最多可封存約1500億噸二氧化碳,相當於日本一百年以上的排放量。

這次實驗,是一系列大規模「二氧化碳捕捉與封存技術」實驗的開始,日本政府希望通過技術攻關,大幅度降低這一技術的成本,力爭2020年前將這一技術全面推廣,最終實現日本政府制定的「2050年溫室氣體排放量減少60~80%」的目標。

共同社曾報道稱,7月底,日本政府在內閣會議上通過了溫室氣體減排計劃,為實現這一遠景目標制定了具體數值及日程。該計劃的具體內容是:日本政府將大規模驗證「二氧化碳捕捉與封存技術」,將火力發電站等排放的二氧化碳捕捉並儲存於地下,到本世紀20年代,有望將目前每噸約4200日元的二氧化碳回收成本降至1000多日元(約合60元人民幣),為全面普及該技術提供條件。

新華報業網訊 哥本哈根氣候峰會臨近,如何對付二氧化碳、減排溫室氣體成為焦點話題。記者從昨日在南京舉行的第六屆長三角能源論壇上了解到,除了節能減排、發展新能源這些思路,科學家正在研究一種新技術——碳捕獲與封存技術(CCS)。據預測,它對全球減排的貢獻率將達到20%。

當前常用的技術是在燃料燃燒之後用胺法或者冷卻塔法,把二氧化碳從煙囪里的廢氣中分離出來。第二種方法是建煤氣化多聯產電站,從氣化的煤中將二氧化碳和氫氣分離。東南大學熱能研究所趙長遂教授告訴記者,他們目前在研究的則是氧燃料法,利用循環流化床富氧燃燒技術,直接排出高濃度的二氧化碳。

被捕捉的二氧化碳被壓縮成液體,通過管道或者車輛輸送到歸宿地,而枯竭的油田大概是最理想的去處。由於二氧化碳的物理特性等原因,當它被高壓送入千米油田深處後,就會與地質層中的物質粘合起來,迫使石油顆粒從小孔中溢出,從而變得更易開采。由於油氣田已經過深入廣泛的地質分析,而且石油和天然氣公司將天然氣儲存在地下深處已有數十年的經驗,他們的成功也為將大量二氧化碳存儲上千年或上百萬年提供了信心。

據介紹,美國共有70多座油田採用二氧化碳驅油,年消耗二氧化碳達3000萬噸,增產10%。商業運行證明這種方法可以將枯竭油氣田壽命預期延長20年。

根據此原理,被開採的煤層同樣可以儲存二氧化碳,含鹽蓄水層也是可行的選擇,深海儲存則是一種更加富有挑戰性的嘗試。這種方法是通過海底管線將液體二氧化碳泵入海底,讓它沉睡在那裡。目前的布置管線深度只限於1300米,今後還將向3000米注入。