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二氧化碳太多怎么办?把它抓住“关”起来

科普小知识2022-04-14 12:13:55
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刚刚进入六月,空气像火一样,像猪一样出汗。高温更令人不安。所有这些的“罪魁祸首”是二氧化碳,一种导致地球温度持续上升的温室气体。

二氧化碳气体具有吸热和隔热的功能。它在大气中形成一个看不见的“玻璃罩”,防止太阳辐射到地球的热量散发到外层空间,导致地球表面变得更热。

地球变暖的结果不仅仅是吃了更多的冰淇淋。温室效应正在引起一系列问题,如冰川加速融化、生物环境恶化和频繁的极端天气。

二氧化碳太多怎么办?把它抓住“关”起来

然而,温室效应的直接原因是煤、石油和天然气的过度燃烧以及大量的二氧化碳排放。

目前,人类排放二氧化碳气体的速度远远快于地球上植物吸收二氧化碳的速度。因此,期望大量树木吸收过量的二氧化碳为时已晚。那么,面对“威胁性”的二氧化碳气体,人类还有其他办法吗?

是的。人类已经想出了一种“简单而粗糙”的方法来“捕获”二氧化碳气体并“禁锢”它。这一过程是“碳捕获和储存”项目,世界各国*和环境保护组织都非常重视。

二氧化碳捕获和储存简单地说,在需要大量燃烧能量的大型工厂,如石化厂、发电厂和炼油厂,排放的二氧化碳废气通过化学或物理方法收集,并通过施加大于8兆帕的压力转化为二氧化碳液体,然后转移到选定的位置储存。

这个过程听起来很简单,但CCS项目涉及到很多科学和工程技术,是世界上最先进的环保方法之一。

二氧化碳气体通常会扩散到大气中。现在,我们应该如何大量密封它?

例如,当天气热的时候,买一瓶可口可乐,拧开盖子,一股空气从瓶子里冲出来。喝了一口可乐后,我觉得胃里立刻有一股气体,于是我打了一个响亮的嗝。

你一定经历过如此令人耳目一新的感觉。焦炭中的气体是被压缩并溶解成焦炭的二氧化碳。因为焦炭可以储存二氧化碳气体,二氧化碳被密封在水中是很自然的。

二氧化碳太多怎么办?把它抓住“关”起来

为了储存大量的二氧化碳,人们选择了广阔的海洋。通常,船被用来将液态二氧化碳输送到海洋,然后二氧化碳液体被倒入海洋深处。

当液态二氧化碳注入深度为200-500米的深海时,二氧化碳将上升约100米,并完全溶解在海水中。这样,二氧化碳可以储存大约50年。

继续涌入深海。当注入深度超过500米时,由于海水的巨大压力,二氧化碳将保持液态,但其密度小于海水,海水可能会慢慢浮到海面,最终溢出。

在这个深度,二氧化碳可以封存200到300年。然而,当注入深度超过3000米时,二氧化碳液体的密度将大于海水,并会自动沉淀到海底,形成一个巨大的“二氧化碳湖”。这样,就有可能让二氧化碳在海底沉睡几千年。

尽管海洋封存二氧化碳有立竿见影的效果,但这种方法也存在一些隐患。

例如,海水中溶解的大量二氧化碳会导致海水酸化,从而对海洋生物的生存构成威胁。此外,如果海洋变暖或海底地质变化,封存的二氧化碳有可能逃逸并返回大气层。

另一件必须考虑的事情是海上运输的高成本。如何安全、可靠、廉价地储存二氧化碳是人们在关注环境保护的同时必须考虑的问题。

因此,除了海洋储存,人们还选择将二氧化碳储存在地下。在地下800到1000米的地方,二氧化碳显示出液态特征,可以被密封在地下岩石的缝隙中。

这种机理研究比较全面。如果天然气可以安全地储存在地下,人们就找不到二氧化碳不能真正留在地下的其他原因。

这种储存方法可以一劳永逸地将二氧化碳埋在地下,是解决二氧化碳温室效应的有效方法。目前,它已在许多国家得到应用。

此外,人们还将用于储存的二氧化碳液体注入枯竭的油气田或气层,以驱除岩层中的原油或天然气,从而使这些宝贵的资源能够被人类进一步开发。

通过这种废物利用方式,不仅在油田或煤层气中储存二氧化碳更安全,而且对企业有利。这是一个集环保和经济于一体的可持续发展计划。

中国是一个负责任的大国。从签署《京都议定书》到多哈会议,中国一直在履行其对世界人民减少碳排放的庄严承诺。

因此,中国一直非常重视CCS技术的研发和项目建设。

2017年3月底,中国首个大型碳捕集与封存一体化项目开始建设。该项目每年将捕获41万吨二氧化碳。

5月23日,参考新闻网(Reference News Network)援引英国《金融时报》的话说,中国正在筹备七个类似项目,未来将储存总计900万吨二氧化碳。

中国计划将这些捕获的二氧化碳注入日益贫瘠的油田,这可以有效增加油田产量。此外,中国科学家和技术人员一直在积极探索新技术,将二氧化碳注入中国北部日益干旱的平原上的含水层,以获取多余的水。

随着人们环保意识的不断觉醒和科学技术的不断发展,我相信在不久的将来,温室气体二氧化碳不仅不再危害人类,而且将成为人类帮助人们更好地建设美丽地球的工具。