埋藏二氧化碳

第7版(国际)
专栏：科技大观

埋藏二氧化碳
本报记者杨贵兰
　　温室效应使大气平均温度不断上升，生态环境恶化，罪魁祸首是不断增加的二氧化碳等温室气体的排放。如何制服二氧化碳这一“祸首”？科学家们想出了一种办法：在地层中埋藏。
　　美国和欧盟已拨巨款来研究在海洋和地层中埋藏二氧化碳的办法。从理论上讲，海洋和地层可以贮藏人类在几千年间生产的二氧化碳。最近，由美国马萨诸塞州技术研究院和日本、挪威、瑞士、加拿大等国共同租赁的船只驶入太平洋科恩岛附近的一条海沟上，他们将把60吨二氧化碳埋藏在800米深的海底。研究人员还将以此来考察海洋深处封锁二氧化碳的能力。
　　原则上说，二氧化碳能在海水中逐渐溶解，并使其海水溶液比重增大，从而向海底下沉。最终，二氧化碳会在海底深处呆上几百年时间。研究人员要验证的是，二氧化碳溶解在海水中后，是否会干扰海底深处海洋生物的生存，因为二氧化碳溶解于海水后会使海水酸化。
　　5年来，在英国东面的北海海面上，斯泰托石油公司的斯莱普纳天然气平台还进行了另一种尝试：每年向800米深的海底咸水地层中注入100万吨二氧化碳。据悉，这样做的成本低于其向大气中排放二氧化碳要缴纳的税。向含咸水地层中注入二氧化碳的办法有着诱人的前景，因为仅仅用该地域1％的含咸水地层就可容纳900个发电站产生的二氧化碳。美国的研究人员认为，地球上的含咸水地层可以容纳5000亿吨二氧化碳。
　　其实，向含咸水地层注入二氧化碳还可以赚钱。因为，在油、气田周围注入二氧化碳，会使油、气向钻井集中，从而提高油、气的产量，或使被废弃的油、气井重现活力。仅美国一个国家，每年就为此而向地层注入二氧化碳3200万吨。然而，迄今为止，这一切还缺少科学理论根据，只是凭经验而行的举动。
　　人们对二氧化碳在地下的活动情况知之甚少，因此还须进行大量的科学研究。在加拿大的韦本地区有一个几近枯竭的老油田，欧盟和加拿大共同设立了一个国际科研项目，即对通过向韦本附近的地层注入二氧化碳进行相关研究。自去年9月以来，人们每天将5000吨来自330公里之外、由一家工厂生产的二氧化碳注入地层中。研究人员认为，如果向韦本附近的地层注入2000万吨二氧化碳，那里的油田寿命可延长25年。如果使用这个办法，全世界因产量不足而被废弃的油田将会获得新生。
　　对于那些既不靠海、也没有含咸水地层、更没有油田的地区，也有一种埋藏二氧化碳的可能办法：向地下煤矿注入二氧化碳。煤矿实际上是多孔的，它经常含有甲烷气体（天然气），而这些甲烷又具有开采价值。只要向煤矿的地层注入二氧化碳，甲烷气体便会向矿井流动。世界上有很多煤矿没有开采价值，但其甲烷气体却可以用这种办法开采出来。在美国，90％的煤矿就属于这种煤矿，法国也有不少这样的煤矿。在美国的新墨西哥州，类似的试验已进行了3年，每天有30万立方米的二氧化碳通过4口井被注入地层中。现在，人们正在研究如何让注入的二氧化碳长期呆在地层中。
　　从技术上讲，将二氧化碳埋藏在地层中没有任何问题。既然地层能将碳氢化合物、气体或咸水封锁几十万年，那它又为什么不能将二氧化碳或含气的水长期封锁起来呢？其实，世界上有不少天然的二氧化碳矿脉，仅在罗讷河谷就有8个天然二氧化碳矿脉。
　　在埋藏二氧化碳的工程上，最大的挑战是收集二氧化碳以及将收集到的二氧化碳运送到埋藏地点。人们不会去收集汽车尾气，人们收集的主要是大型工业企业，如发电厂、水泥厂和化肥厂产生的二氧化碳。目前，据美国能源部说，在发电站收集1吨二氧化碳的费用约合人民币150元至500元。当然，埋藏二氧化碳并不能解决温室效应带来的所有问题，但这一技术可以作为目前能源经济的一种补充。