2023年《安全环境环保技术》之地质封存温室气体出现新问题.docx

地质封存温室气体出现新问题         在地层深处埋藏二氧化碳是降低大气二氧化碳浓度的方法之一，这种方法被称为地质封存。如今，据科学杂志在线报道，对地质封存二氧化碳效果进行测试的科学家们发现，被注入地层深处的二氧化碳会停留在存储的地方，但这些二氧化碳却破坏了储藏带的矿物质。新发现提出了地质封存二氧化碳的风险，研究人员警告说，在决定用地质封存法缓解温室气体之前，还需要深入仔细的研究。         这项新发现发表在最新出版的地质学期刊上。参加一项名为“FrioBrine先锋实验〞工程的美国研究人员报告说，储藏在地表下1550米深处的二氧化碳会停留在原处，并与这里的物质发生化学反响，产生危险的金属化合物和有机物质，而且还会大量消溶保存它们的矿物质，但研究还未发现二氧化碳有泄漏现象。         二氧化碳是大气中的主要温室气体，大气中的温室气体会截留从地面上反射的太阳光，因此大气中高浓度的二氧化碳含量会迫使全球气候变暖，导致洪水、严重的热带风暴、沙漠化和热带地区扩大等问题。大气中的二氧化碳主要是由燃烧化石燃料产生的，在工业革命时期，大量释放的二氧化碳堆积在大气中，而人类生活质量的提高也导致大气中额外的二氧化碳堆积。         目前降低大气中二氧化碳的方法包括能源的合理和有效地使用；用天然气代替煤做燃料；用风能、太阳能和核能代替化石能源；通过热带雨林、树木或农场等的陆地封存；海洋处置；矿物封存以及地质封存等。哪种方法最好呢？科学家们认为，必须综合采用多种方法来降低现在和将来大气中的二氧化碳浓度。         地质封存是将二氧化碳加压灌注至适宜的地层中，用地层的孔隙空间储存二氧化碳。该地层之上必须有透水层作为盖层，以封存注入的二氧化碳，防止泄漏。在石油采钻业中，通常的做法是用钻孔机将二氧化碳注入地层以采集更多的石油。         为了研究地质封存作为缓解大气二氧化碳的方法的可行性，这种方法对人、动物、饮用水和环境的平安影响，以及这种方法是否能用于减少墨西哥湾的大量废气，美国能源部资助启动了一项名为“FrioBrine先锋实验〞的工程。该工程是将小规模的二氧化碳注入地层深处，然后密切观察地层中二氧化碳的运动以及储藏点上面地层的变化，再用计算机数字模型模拟二氧化碳流的变化，并与实际状况进行比照，最后比照结果以决定当大量二氧化碳注入地下深处后会发生什么样的情况。         美国地质勘测局的地球化学家YousifKharaka是“FrioBrine先锋实验〞工程的负责人，参加人员包括得克萨斯大学经济地质部的研究人员，得克萨斯美国资源公司的研究人员，劳伦斯利物莫国家实验室、劳伦斯伯克利国家实验室和橡树林国家实验室的研究人员等。         在实验中，研究人员将1600吨二氧化碳注入到得克萨斯州休斯敦东北一油田地下1550米深处的沙岩层，Kharaka说：“我们是首次对这个问题进行大规模的研究，我们想看看事情如何进展。〞他和同事发现，二氧化碳导致储藏地层中盐水的pH值从近乎中性的6.5降到像醋一样酸的3.0。他们认为，这一变化导致液体溶解了“大量的矿物质〞，释放出铁和锰等金属元素，有机物质也进入这种溶液中，大量的碳酸盐被溶解。         Kharaka尤其担忧碳酸盐的溶解，因为通常情况下这会导致岩石中的化学封条出现小孔或破碎、二氧化碳泄漏，以及被污染的盐水进入上面供饮用和灌溉的蓄水层。他认为可能还有更多的麻烦，比方酸性物质袭击堵塞废弃油井的水泥封条中的碳酸盐。目前，美国境内散布着2500万个这类被废弃的油井或天然气井。他说：“当我们考虑如何解决二氧化碳的问题时，我们也需要考虑因此造成的环境问题。〞         但劳伦斯利物莫国家实验室的地质学家JulioFriedmann却认为，二氧化碳在储藏点侵蚀水泥封条的问题没有那么严重。他说：“地球的地壳有良好的设计，可以储藏其中的二氧化碳。〞他指出在过去30年中，美国80%的油井都注入了二氧化碳，却从来没有看到过灾难性的事情发生。然而，他也成认FrioBrine工程确实提出了以前不曾考虑过的风险，比方储藏的二氧化碳是否会渗入较浅的蓄水层。         另据，来自最新一次北京香山科学会议的消息，中国有关学者正在密切关注与二氧化碳地下储存相关的科学问题。