一項(xiàng)新的研究表明，葡萄牙的一座離岸死火山有可能儲(chǔ)存1.2-8.6千兆噸的二氧化碳，相當(dāng)于該國(guó)24-125年的工業(yè)排放。該方法涉及"原地礦物碳化"，即二氧化碳與特定的巖石元素發(fā)生反應(yīng)，形成新的、安全儲(chǔ)存的礦物。這種高效和快速的方法可以為在全球范圍內(nèi)利用其他近海火山進(jìn)行碳捕獲和儲(chǔ)存鋪平道路。
發(fā)表在科學(xué)雜志《地質(zhì)學(xué)》上的一項(xiàng)新研究得出結(jié)論，葡萄牙海岸的一座死火山可以儲(chǔ)存多達(dá)1.2-8.6千兆噸的二氧化碳，相當(dāng)于該國(guó)約24-125年的工業(yè)排放。作為背景，根據(jù)全球碳捕集與封存研究所，在2022年，共有42.6兆噸(0.0426千兆噸)的二氧化碳被國(guó)際碳捕集與封存工作從大氣中移除。這項(xiàng)新的研究表明，在近海水下火山中進(jìn)行碳捕集與封存可能是一個(gè)有希望的新方向，可以從大氣中清除和封存更大量的溫室氣體。
"我們知道包括葡萄牙在內(nèi)的大多數(shù)國(guó)家正在努力使經(jīng)濟(jì)和我們的人類活動(dòng)脫碳，這是一個(gè)信息，這可能是解決問(wèn)題的工具之一，"NOVA科技學(xué)院的地質(zhì)學(xué)家和該研究的共同作者Ricardo Pereira說(shuō)。
在死火山中儲(chǔ)存二氧化碳將依靠一個(gè)被稱為"原地礦物碳化"的過(guò)程。在這個(gè)過(guò)程中，二氧化碳與某些類型的巖石中的元素發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生新的礦物，安全和永久地儲(chǔ)存二氧化碳。鈣、鎂和鐵等元素與二氧化碳結(jié)合，分別形成方解石、白云石和菱鎂礦等礦物。含有大量鈣、鐵和鎂的巖石是這一過(guò)程的理想候選者，例如構(gòu)成大多數(shù)海底的火山玄武巖。了解到這一點(diǎn)后，研究人員將目標(biāo)鎖定在一座近海火山上，原因是：火山的結(jié)構(gòu)可以為碳的注入和儲(chǔ)存提供一個(gè)理想的架構(gòu)，巖石是所涉及的反應(yīng)的正確類型，而且位置不會(huì)離大量人口太近，但也不會(huì)太遠(yuǎn)。
大多數(shù)碳捕集項(xiàng)目都依賴于將二氧化碳注入多孔沉積盆地，這些盆地被密封以防止氣體從儲(chǔ)層中遷移。在這些情況下，碳最終會(huì)開(kāi)始形成礦物質(zhì)，但只有在較長(zhǎng)的時(shí)間段內(nèi)，即幾十年到幾個(gè)世紀(jì)后才會(huì)形成。2016年，研究人員發(fā)表的研究結(jié)果顯示，注入冰島地下玄武巖的95%的二氧化碳在短短兩年內(nèi)已經(jīng)礦化。礦化時(shí)間的大大縮短使得這一過(guò)程更加安全和有效--一旦碳被儲(chǔ)存在礦物中，潛在的泄漏等問(wèn)題就不再是一個(gè)問(wèn)題。
阿威羅大學(xué)的地質(zhì)學(xué)家和該研究的共同作者Davide Gamboa解釋說(shuō)："使礦物碳化真正有趣的是時(shí)間。它進(jìn)入礦物的速度越快，就越安全，而一旦成為礦物，它就是永久性的"。
研究人員研究了Fontanelas古火山的儲(chǔ)存潛力，該火山部分被埋在離里斯本約100公里的海上，其山峰低于海平面約1500米。
為了估計(jì)這個(gè)地方可能儲(chǔ)存的二氧化碳量，作者使用了海上石油勘探期間產(chǎn)生的海底火山的二維和三維地震研究，以及2008年從該地區(qū)挖出的樣品的數(shù)據(jù)。挖出的樣本含有自然形成的碳酸鹽礦物，表明儲(chǔ)存碳所需的化學(xué)反應(yīng)已經(jīng)發(fā)生，在這些巖石中有意使碳礦化的努力應(yīng)該會(huì)成功。這些樣本還有高達(dá)40%的孔隙空間--意味著巖石中存在著可以注入二氧化碳和礦化的空間。研究人員還指出，在火山側(cè)面周圍成像的低滲透層可能有助于在二氧化碳被礦化之前將其控制住。
雖然這項(xiàng)研究表明Fontanelas火山有很大的潛在碳儲(chǔ)存能力，但作者強(qiáng)調(diào)，世界上許多其他地方可能有類似的離岸火山，可以成為碳捕獲和儲(chǔ)存的候選者。
