为什么我们要把CO2注入到几千米深的地下

文章来源:麻省理工科技评论Casey Crownharve2024-06-20 15:50

二重唱中经常会有一个被忽视的成员;花生酱每次都比花生酱和果冻组合里的果冻要强(至少在我眼里)。对于碳捕集与封存技术来说,碳封存部分往往是被低估的部分。
碳捕集与封存CCS)技术有两个主要步骤(你可能从名字就猜到了)。首先,CO2从化石燃料发电厂等设施的排放物中过滤出来。然后它被锁起来,或者封存起来。
争论污染似乎是很重要的一点,而且经常有很多人关注CCS系统可以过滤掉多少排放。但如果没有封存,整个项目将毫无用处。正是捕集和长期封存的结合才有助于减少对气候的影响。
不过,碳封存最近受到了越来越多的关注,正如我的同事詹姆斯·坦普尔在他的最新报道中所报道的那样,碳封存热潮即将到来。他写道,联邦政府的大量补贴对美国的CCS行业意味着什么,以及支持新项目是如何帮助我们实现气候目标,还是将它们推得更远,这取决于我们如何去做。
这个故事让我想到了CCS经常被遗忘的第二部分。这里是我们可能封存捕集的碳污染的地方,以及为什么它很重要。
当涉及到封存时,主要的要求是确保CO2不会意外泄漏并开始使大气变暖。
一个令人惊讶的地方可能符合这一要求,那就是油田。公司们不再建造油井来开采化石燃料,而是希望建造一种新型的井,在这种井中,CO2被加压,直到达到超临界状态——在这种状态下,液体和气相都不存在——然后被泵入地下深处。在适当的条件下(包括深层的多孔岩石和顶部防止泄漏的固体岩石层),CO2大部分会保持不变。
将CO2注入地下并不是一个新想法,尽管在过去,石油和天然气行业主要将其用于一个非常不同的目的:从地下开采更多的石油。在一个被称为提高石油采收率的过程中,CO2被注入井中,在那里它释放出石油,否则很难提取。在这个过程中,大部分注入的CO2留在地下。
但人们越来越有兴趣把CO2送到那里作为最终目的,这在一定程度上是由美国《通货膨胀减少法案》中的新税收抵免引发的。根据CO2的来源和封存方式,每吨CO2被捕集并永久封存在地质构造中,公司可以获得85美元的利润。
在他的报道中,詹姆斯·坦普尔考察了加州的一个拟议项目,该州最大的石油和天然气生产商之一已经获得了联邦监管机构的许可草案。该项目将把CO2注入到地表以下约1828米的地方,该公司的文件称,该项目可能在未来几十年里封存数千万吨CO2。
不过,引起人们兴趣的不仅仅是陆上项目。德克萨斯州官员最近向一些公司批出了一些租约,以便在墨西哥湾的深海封存CO2。
一些公司想把CO2封存在我们使用的产品和材料中,比如混凝土。混凝土是由活性水泥与水和沙子等材料混合制成的;如果将CO2注入新鲜的混凝土混合物中,一些CO2会参与反应,将其困在原地。我在去年的一篇时事通讯中报道了两家公司是如何测试这个想法的。
我们每天使用的产品,从钻石到太阳镜,都可以用捕集的CO2来制造。如果我们假设这些产品在很长一段时间内不会分解(这个假设的有效性在很大程度上取决于产品),人们可能会认为这是一种长期封存形式,尽管这些市场可能不够大,不足以在气候变化的宏伟计划中产生影响。
最终,虽然我们当然需要减少排放,但如果我们要实现我们的气候目标,我们仍然需要锁住CO2。
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