冰岛测试碳固定新方法

　　近日，科学家在冰岛发现了另一种封存二氧化碳的方法：将二氧化碳注入火山岩当中，让其与火山岩的主要成份氧化钙、氧化镁反应，把火山岩转化成石灰岩。整个反应过程与自然界的地质风化过程相当。这就是所谓的二氧化碳固态封存。眼下，冰岛一项名为CarbFix（碳固定）的试验工程正在测验该方法的可行性。

　　此前，科学家也提出过许多二氧化碳封存候选方案，如地质圈闭、废弃煤矿坑，以及所谓的生物炭。其中地质圈闭是指在地下能阻止石油、气体扩散并将分散的“油滴”、“气泡”富集起来的地质构造，地质圈闭也简称圈闭。它就好像是一个地下的储油、储气仓库，能把石油、气体集中储藏起来；生物炭则是经过高温裂解“加工”过的生物质。生物炭在裂解过程中可以产生能源气体，剩余固体则形成碳的一种稳定形式——木炭。随后，木炭被埋入地下，用于提高土壤肥沃度，整个过程为“碳负性”。

　　不过对冰岛而言，二氧化碳固态封存似乎是最好的选择。冰岛自然资源不是十分丰富。尽管该国河流与火山繁多，但用于发电的市场却很小。不过，冰岛火山岩储量却极为丰富，而目前正在进行的CarbFix计划则能够将这些岩石利用起来，把它也变成一种资源。

　　冰岛国内大部分岩石都属于玄武岩，由火山喷发形成，金属钙、镁含量高。该岩石的化学成份很复杂，但按照一般岩石学的分析惯例，这些金属以氧化物的形式存在于玄武岩中，且每种氧化物占标准玄武岩的比例为10%。由于在氧化镁以及氧化钙中，镁、钙原子的数量与氧原子的数量相同（都为1），向这些氧化物中加入二氧化碳就会形成方解石，即碳酸钙（CaCO₃），或镁方解石，即碳酸镁（MgCO₃）；而二者混合则会形成白云石CaMg（CO₃）₂。

　　因此从理论上说，玄武岩能够很好地封存大量的二氧化碳，并能保持相当长的一段时间。为使理论成为现实，冰岛大学、美国哥伦比亚大学Lamont-Doherty地球观测站、法国国家科学研究中心以及冰岛最大的电力生产商之一雷克雅未克能源公司已经携手共同研究。冰岛大学、哥伦比亚大学Lamont-Doherty地球观测站以及法国国家科学研究中心将为该项目提供人才上的支持，而雷克雅未克能源公司则会提供试验所需场地以及二氧化碳。

　　具有讽刺意味的是，试验所需二氧化碳都是均来自冰岛最为丰富的能源——地热能。人们一般认为地热能为“零排放”能源。而开采地热的过程中之所以会排放二氧化碳，是因为地底存在大量二氧化碳，当人们把高温地热水抽至地面，用于推动涡轮机时，二氧化碳也同样会被带至地表并释放。根据试验计划，这些地热开采中产生、本应排入大气层的二氧化碳将被再溶解于冷水中，并注入位于地下800米深处的玄武岩。研究人员希望，试验过程中二氧化碳能成功与玄武岩反应能生成方解石或白云石。

　　研究人员已对试验场地进行了勘探。初步研究结果表明，试验所处地带的地底岩石十分开阔，足够向其内注入含二氧化碳的水，并自由扩散，从而给了二氧化碳一个非常好的反应环境。下一步，工作人员打算检测捕捉地热电厂二氧化碳的仪器。如果这一步进行得顺利的话，注水试验将于十月开始。

　　当然，并不是每个地方都有丰富的玄武岩。但地质学家表示，总体而言，地球上玄武岩的储量还是相当可观的，它是洋底的最基本组成部分，也是火山喷发物的重要成份。