什么是碳储存?

什么是碳储存和为什么它经常提到以减缓全球变暖的潜在方法？也被称为固碳，碳存储是捕获二氧化碳排放和煤层，蓄水层，耗尽油气藏和其他空间将它们存储深地球的表面下的复合体的方法。理论上，这将防止这些气体从具有对气候的影响。

碳捕获如何

二氧化碳气体要么在生产的源头，如发电厂，要么直接从空气中捕获。在工厂或工业设施中，在燃料燃烧之前或之后，二氧化碳可以从其他气体中分离出来。作为地球工程的一种形式，从大气中去除二氧化碳要困难得多，成本也高得多;建议包括建立巨型海绵它们像风力涡轮机一样安装在空气中，靠近二氧化碳生产工厂捕捉气体。

碳封存方法

最广泛支持的储存捕获的二氧化碳的方法是在深层的地质构造中，如油田、气田、煤层和盐水含水层。最常见的二氧化碳排放物，如发电厂，通常已经位于这些自然存在的地下“储罐”的上方，这使它们成为一个有吸引力的解决方案。此外，向这些空间注入二氧化碳可以帮助公用事业公司回收更多已有的有价值的油气。的成本碳捕获和存储可再由销售或使用这些燃料所抵消。类似的好处是出现在煤层，其中甲烷的口袋可以用二氧化碳置换。然而，燃烧甲烷会产生更多的二氧化碳。

在地质构造中储存碳

虽然将碳储存在深盐层不会产生任何附加价值的副产品美国能源部该公司目前正在研究二氧化碳在地质构造中储存时的行为，并指出它还有其他优点。美国不仅有足够的深层盐层可以储存超过1.2万吨的二氧化碳，而且大多数二氧化碳排放源都可以利用这些盐层，从而降低了气体运输的成本。

储存碳的水下

一些碳储存提议包括将二氧化碳注入海面以下至少1000米深处的海洋。二氧化碳要么溶解在水中，要么在3000米以上的深处被高压注入，积聚在海底的“湖泊”中，理论上它可能需要数千年才能溶解。

矿物质中储存碳

通过二氧化碳与镁、镉等金属氧化物的反应，也可以将碳储存在矿物质中。这个过程叫做矿物封存。当它自然地发生，几千年来，这个过程产生表面的石灰石;当加快，它把二氧化碳转化为稳定的碳的固体。

优点和碳封存的缺点

碳存储将阻止广泛的二氧化碳排放量继续造成并加剧气候变化，并主张说，它比化石燃料切换到像太阳能发电可再生能源的形式更便宜。然而，这一进程增加了电厂所需的能量的量，大多数专家都认为，碳储存只应作为一种过渡性的解决方案。碳捕获和储存需要在化石燃料燃烧发电厂显著的投资，并允许采煤造成的环境破坏继续到未来。

对海洋和海洋生物的影响

在海洋中储存碳有其自身的缺点。当二氧化碳与水反应时，就形成碳酸。这可能进一步恶化海洋酸化，它可以杀死海洋生物，如鱼的珊瑚和食用的物种，构成了世界粮食供应的重要组成部分。即使当二氧化碳被抽到了巨大的深度，在释放之前到大气中，可能不会很长。气候变化造成的强风混合着海洋中的水导致二氧化碳从海洋深处上升到表面。

地下渗漏的可能性

碳储存的批评者还担心二氧化碳从地下储存空间泄漏的可能性。自然发生的泄漏可能具有极大的破坏性，会杀死人类和动物，如果碳储存成为一种常见的解决方案，这样的泄漏可能会增加频率和严重性。即使安装了止回阀，碳注入管道也可能随着时间的推移而损坏，导致气体重新浮出水面。

收集碳的用途

解决与碳储存有关的问题的一个办法是找到捕获的碳的用途。碳捕集与利用可能是更经济比存储，把捕获的二氧化碳转化为有价值的新产品，像生物油，化肥，化学品和燃料的可行性。

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图片：能源Lawerence伯克利国家实验室/部门