從大氣中去除二氧化碳的一種有前途的方法是將其泵入地下，在那里它可以與某些巖石發(fā)生反應(yīng)，從而將氣體轉(zhuǎn)化為固體礦物。

在大規(guī)模實(shí)施這種做法之前，科學(xué)家們還有很多問(wèn)題需要回答。一個(gè)問(wèn)題是隨著碳礦化過(guò)程的發(fā)展會(huì)發(fā)生什么——新形成的礦物質(zhì)是否會(huì)堵塞巖石中的孔隙并阻止更多的 CO 2進(jìn)入?或者，額外的礦物質(zhì)是否會(huì)導(dǎo)致圍巖破裂，開(kāi)辟新的區(qū)域，讓更多的 CO 2可以進(jìn)入、反應(yīng)和儲(chǔ)存?

周一在地球物理聯(lián)盟秋季會(huì)議上提出的新實(shí)驗(yàn)室結(jié)果可能已經(jīng)破解了這個(gè)案子。他們認(rèn)為，雖然隨著時(shí)間的推移會(huì)有相當(dāng)多的堵塞，但也會(huì)形成裂縫，這可以使反應(yīng)保持在一個(gè)自我維持的循環(huán)中。該研究尚未發(fā)表，由哥倫比亞大學(xué)拉蒙特-多爾蒂地球觀測(cè)站的副研究科學(xué)家、主要作者 Catalina Sanchez-Roa 提出。

“碳捕獲和儲(chǔ)存是迄今為止唯一可以降低導(dǎo)致氣候變化的大氣 CO 2濃度的技術(shù)，”Sanchez-Roa 在預(yù)先錄制的演示中說(shuō)。“我們對(duì)碳礦化感興趣，因?yàn)樗亲畎踩奶純?chǔ)存方式之一，”她補(bǔ)充說(shuō)，并且因?yàn)樗昧俗匀话l(fā)生的過(guò)程。

Sanchez-Roa 和她的同事從一塊純巖樣品開(kāi)始——一種來(lái)自地幔的巖石，可以與 CO 2結(jié)合形成固體碳酸鹽礦物。該團(tuán)隊(duì)將純鎳磨碎成粉末并將其壓在一起，形成管狀樣品。然后他們將管子放入稱(chēng)為三軸變形裝置的機(jī)器中，該機(jī)器模擬可能在地下的真實(shí)巖石儲(chǔ)層中發(fā)現(xiàn)的溫度和壓力條件，這些儲(chǔ)層正被關(guān)注用于碳儲(chǔ)存。該機(jī)器還配備了多種傳感器，可以測(cè)量巖石材料在 35 天內(nèi)反復(fù)注入 CO 2 時(shí)巖石材料的特性如何變化。

他們發(fā)現(xiàn)樣品的密度隨著時(shí)間的推移而增加，而其滲透性卻下降了。這意味著在二氧化碳轉(zhuǎn)化為菱鎂礦、石英、二氧化硅和元素碳時(shí)發(fā)生了一些堵塞。

該機(jī)器還測(cè)量了幾種意外的聲發(fā)射，結(jié)合其他測(cè)量結(jié)果，例如孔隙壓力降低和體積增加，表明樣品內(nèi)正在形成裂縫。裂縫似乎有助于滲透率保持低但穩(wěn)定，而不是像實(shí)驗(yàn)早期那樣持續(xù)下降。

研究人員在他們的摘要中指出，這是第一個(gè)記錄碳礦化過(guò)程中開(kāi)裂的實(shí)驗(yàn)證據(jù)，開(kāi)裂有助于保持滲透性。他們寫(xiě)道：“這些結(jié)果證實(shí)，碳礦化過(guò)程可以通過(guò)反應(yīng)驅(qū)動(dòng)的裂解(至少在局部規(guī)模)自我延續(xù)，這一過(guò)程對(duì)于將工程碳 礦化升級(jí)為一種有效、安全的 CO 方法至關(guān)重要。2存儲(chǔ)。”

接下來(lái)，他們希望繼續(xù)在完整的巖石中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并探索哪種溫度和壓力條件最適合促進(jìn)開(kāi)裂。