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科技创新肩负应对气候变化新使命
Technological Innovation Shoulders a New Mission to Address Climate Change
了 CO2 在岩层水中溶解之外,CO2 还会有进一步的地球化学反应。
地质存储的有效性与物理和地球化学捕获机理有关。最有效的存储场址是
CO2 不移动的场址,它被永久地捕获在厚厚的低渗透性的密封层内,或者 CO2
转换成固态的矿石或被吸附在煤微孔的表面。某些存储场址可以通过物理和化学
捕获的结合得到合适的存储效率。在密封的岩层(如很低渗透性的页岩、盐层等)
下的物理捕获是地质存储 CO2 的基本手段。有许多沉积性盆地已经关闭,在物
理上是受约束的圈闭(trap)或是构筑物;某些圈闭已被油和气所占据,余下的
圈闭被盐水所占据。在沉积性盆地内有各种类型的物理圈闭,最为普通的是 2 种:
地层性圈闭和结构性圈闭。这两种圈闭都适宜 CO2 的存储,但是必须小心处理,
贮藏库不能过压,不使盖岩产生断裂,不使现有的断层成为活动断层。
地下的 CO2 可能同岩石发生一系列的地球化学相互作用,从而进一步增加
存储容量和效率。首先,当 CO2 溶解在岩层水中,会出现通常称为溶解捕获的
过程。其次,将形成离子形式,出现称为离子捕获的过程,随着 pH 值的提高,
许多岩石会溶解。最后,有一些可能转化成稳态的碳酸盐矿物相,这一过程称为
矿物捕获,是最持久的地质存储形式。矿物捕获是比较慢的,可能要上千年或者
更长。尽管如此,矿物存储的持久性,连同在某些地质环境下可能出现大的存储
容量,是长期存储所需要的特性。
在合适的岩层、在没有明显泄漏途径、或没有开口的裂缝或断层情况下,注
入的 CO2 可以持留很长的时间。而且由于多重捕获机理的共同作用,随着时间
的推移,CO2 的移动性将越来越小,泄漏的可能性将减少。只要给出合适的操作
程序,在一个合适的、有良好特性的地质岩层中存储的 CO2 将能够存储数百万年。
2.CCS 技术进展
CCS:Carbon Captureand Storage 的缩写,是指二氧化碳(CO2)捕获和封
存(CCS)是指 CO2 从工业或相关能源的源分离出来,输送到一个封存地点,
并且长期与大气隔绝的一个过程。
CDM:Clean Development Mechanism 的缩写,是指清洁发展机制,是《京
都议定书》中引入的三个灵活履约机制之一。
EOR:Enhanced Oil Recovery 的缩写,即所谓的提高油田采收率。
ECBMR:Enhanced Coal Bed Methane Recovery 的缩写,即所谓的提高煤层
气采收率。
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