一項(xiàng)新的研究表明，葡萄牙的一座離岸死火山有可能儲(chǔ)存1.2-8.6千兆噸的二氧化碳，相當(dāng)于該國(guó)24-125年的工業(yè)排放。該方法涉及"原地礦物碳化"，即二氧化碳與特定的巖石元素發(fā)生反應(yīng)，形成新的、安全儲(chǔ)存的礦物。這種高效和快速的方法可以為在全球范圍內(nèi)利用其他近海火山進(jìn)行碳捕獲和儲(chǔ)存鋪平道路。
發(fā)表在科學(xué)雜志《地質(zhì)學(xué)》上的一項(xiàng)新研究得出結(jié)論，葡萄牙海岸的一座死火山可以儲(chǔ)存多達(dá)1.2-8.6千兆噸的二氧化碳，相當(dāng)于該國(guó)約24-125年的工業(yè)排放。作為背景，根據(jù)全球碳捕集與封存研究所，在2022年，共有42.6兆噸(0.0426千兆噸)的二氧化碳被國(guó)際碳捕集與封存工作從大氣中移除。這項(xiàng)新的研究表明，在近海水下火山中進(jìn)行碳捕集與封存可能是一個(gè)有希望的新方向，可以從大氣中清除和封存更大量的溫室氣體。
"我們知道包括葡萄牙在內(nèi)的大多數(shù)國(guó)家正在努力使經(jīng)濟(jì)和我們的人類(lèi)活動(dòng)脫碳，這是一個(gè)信息，這可能是解決問(wèn)題的工具之一，"NOVA科技學(xué)院的地質(zhì)學(xué)家和該研究的共同作者Ricardo Pereira說(shuō)。
在死火山中儲(chǔ)存二氧化碳將依靠一個(gè)被稱(chēng)為"原地礦物碳化"的過(guò)程。在這個(gè)過(guò)程中，二氧化碳與某些類(lèi)型的巖石中的元素發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生新的礦物，安全和永久地儲(chǔ)存二氧化碳。鈣、鎂和鐵等元素與二氧化碳結(jié)合，分別形成方解石、白云石和菱鎂礦等礦物。含有大量鈣、鐵和鎂的巖石是這一過(guò)程的理想候選者，例如構(gòu)成大多數(shù)海底的火山玄武巖。了解到這一點(diǎn)后，研究人員將目標(biāo)鎖定在一座近?；鹕缴?，原因是：火山的結(jié)構(gòu)可以為碳的注入和儲(chǔ)存提供一個(gè)理想的架構(gòu)，巖石是所涉及的反應(yīng)的正確類(lèi)型，而且位置不會(huì)離大量人口太近，但也不會(huì)太遠(yuǎn)。
大多數(shù)碳捕集項(xiàng)目都依賴于將二氧化碳注入多孔沉積盆地，這些盆地被密封以防止氣體從儲(chǔ)層中遷移。在這些情況下，碳最終會(huì)開(kāi)始形成礦物質(zhì)，但只有在較長(zhǎng)的時(shí)間段內(nèi)，即幾十年到幾個(gè)世紀(jì)后才會(huì)形成。2016年，研究人員發(fā)表的研究結(jié)果顯示，注入冰島地下玄武巖的95%的二氧化碳在短短兩年內(nèi)已經(jīng)礦化。礦化時(shí)間的大大縮短使得這一過(guò)程更加安全和有效--一旦碳被儲(chǔ)存在礦物中，潛在的泄漏等問(wèn)題就不再是一個(gè)問(wèn)題。
阿威羅大學(xué)的地質(zhì)學(xué)家和該研究的共同作者Davide Gamboa解釋說(shuō)："使礦物碳化真正有趣的是時(shí)間。它進(jìn)入礦物的速度越快，就越安全，而一旦成為礦物，它就是永久性的"。
研究人員研究了Fontanelas古火山的儲(chǔ)存潛力，該火山部分被埋在離里斯本約100公里的海上，其山峰低于海平面約1500米。
為了估計(jì)這個(gè)地方可能儲(chǔ)存的二氧化碳量，作者使用了海上石油勘探期間產(chǎn)生的海底火山的二維和三維地震研究，以及2008年從該地區(qū)挖出的樣品的數(shù)據(jù)。挖出的樣本含有自然形成的碳酸鹽礦物，表明儲(chǔ)存碳所需的化學(xué)反應(yīng)已經(jīng)發(fā)生，在這些巖石中有意使碳礦化的努力應(yīng)該會(huì)成功。這些樣本還有高達(dá)40%的孔隙空間--意味著巖石中存在著可以注入二氧化碳和礦化的空間。研究人員還指出，在火山側(cè)面周?chē)上竦牡蜐B透層可能有助于在二氧化碳被礦化之前將其控制住。
雖然這項(xiàng)研究表明Fontanelas火山有很大的潛在碳儲(chǔ)存能力，但作者強(qiáng)調(diào)，世界上許多其他地方可能有類(lèi)似的離岸火山，可以成為碳捕獲和儲(chǔ)存的候選者。
