我们可以将二氧化碳问题埋在海洋中吗?

经过:乔什·克拉克(Josh Clark)

像在塞尔维亚和Monetenegro中的电厂一样,我们每年发出的60亿吨二氧化碳二氧化碳。“width=
像在塞尔维亚和Monetenegro中的电厂一样,我们每年发出的60亿吨二氧化碳二氧化碳。
ermal meta/afp/盖蒂图像

每加仑汽油都会燃烧,您的汽车耗尽了大约20磅的二氧化碳(CO2) [资源:美国能源部]。2002年全球拥有5.31亿辆汽车,这可能加起来2很快释放到气氛中[来源:世界观察]。这更不用说由所有燃煤电厂,清理森林,农场和其他来源的牛粪产生的碳。总共,我们人类散发出约60亿吨的CO2每年[来源:美国能源部]。

不是地球无法处理少量二氧化碳。仅仅因为人们无法呼吸纯合作社2并不意味着不错。植物喜欢这些东西,使用二氧化碳作为光合作用的燃料,并将珍贵的氧气作为废物。光合作用是碳循环,地球之一生物地球化学过程

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通过此过程,地球上现有的碳从一个地方散布到另一个地方。土壤,海洋和大气都暂时存储碳。一路上,生物生物摄入2,有效地使它们成为仓库。

但是,当盈余变得太多时会发生什么?我们真的不知道,如果碳商店最终被洪水淹没,我们将会随着我们发行二氧化碳的加速速率而发生什么。

请记住,您的汽车不会产生释放到大气中的二氧化碳。它存放在油中钻孔在地面和汽油中精制从中。但是,通过将其燃烧为能量,人类释放它。

因此,如果我们发布太多合作2进入气氛,我们不能只是捕捉它并将其藏在某个地方吗?是的。在下一页上阅读一些计划来做到这一点。

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二氧化碳捕获和存储

国际气候变化小组主席Rajendra Kumar Pachauri博士在2007年发表讲话。“width=
国际气候变化小组主席Rajendra Kumar Pachauri博士在2007年发表讲话。
Fethi Belaid/AFP/盖蒂图像

二氧化碳对生态系统很重要,并不是每个人都担心我们过早将二氧化碳引入大气中。一些气候怀疑论者不相信全球暖化是燃烧化石燃料的结果。但是,随着研究对大气二氧化碳引入的影响人为(人类)来源建立的,更多的科学界成员正在寻找减轻我们似乎在碳循环上所承受的压力的方法。

抵消我们的公司2排放,有些人建议捕获气态二氧化碳可以逃脱到大气中。碳捕获和存储(CCS)系统的理想位置是每天发射大量二氧化碳的电厂。

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有三种不同类型的碳捕获:预燃烧,,,,后燃烧氧气燃烧。预燃烧方法需要将二氧化碳与原始能源分开,因此当燃料燃烧时不存在。后燃烧系统捕获CO2将其烧成废物后,但在离开发电厂的烟道之前。氧气燃烧为捕获的CO添加了几乎纯氧气2,当一起燃烧时,很容易将二氧化碳分开,使其更容易捕获为废物。

虽然碳捕获和存储系统也需要化石燃料来释放更多CO2, 这联合国'政府间气候变化估计,配备了独立CCS系统的发电厂可以成功减少Net Co2排放量为85%至95%[来源:IPCC]。

一旦我们捕获了我们发射的二氧化碳,我们将其放在哪里?一个建议的位置在海洋的底部。深海公司的概念2存储是由迈克尔·皮尔森(Michael Pilson)博士提出的。该理论的核心很简单:液化气体co2并将其引入海底。在深海环境中发现的大气压力和低温应保持液体CO2负浮力,这意味着它会下沉而不是漂浮。液体CO之间可预测的反应2高压和低温下的水会导致二氧化碳变成一种冰冷的化合物覆盖水合物。以这种形式,2应该保持其完整性,以防止其被海水吸收。

到20世纪末,进行了实验,以查看深海碳存储是否可行。蒙特雷湾水族馆研究所的研究人员将二氧化碳液碳液引入了海底的烧杯,位于3600米(约12,000英尺)。公司2数量增长并闯入地球,这些地球被当前的来源扫除[来源:CNN]。该计划需要修订:将大量二氧化碳释放到海洋中会破坏海洋的生态系统。

2008年,来自美国各地的一群研究人员有一个想法:液化二氧化碳可以模仿A熔岩灯,只要它安全地存储并局限于几乎没有海洋生物的地区。他们可以存储公司吗2在巨大的袋子里?在下一页上阅读有关这个​​有前途的概念。

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深渊平原上的二氧化碳存储

1987年的海底泰坦尼克号菜肴图像。这艘大船位于北大西洋的一个深渊平原上。“width=
1987年的海底泰坦尼克号菜肴图像。这艘大船位于北大西洋的一个深渊平原上。
约翰·奇斯森(John Chiasson)/联络

深渊平原是一个广阔的海洋,从大陆山坡的底部延伸到沟渠区域,那里的深峡谷像玛丽安娜(Marianas)的沟渠穿过海底。深渊平原从4,000米的深度开始(海拔约2.5英里)。几乎没有光或没有光的光合作用,这意味着没有本地植物的生命。食物供应由沉没到海底的死亡和腐烂的动植物和动物物质组成。这个动物人口沿着深渊平原很稀疏,该区域很大,通常是平坦的。

在此深度,温度悬停在2摄氏度(35.6华氏度)左右,重力施加的大气压力为每平方英寸5,880磅(413.3 kg/sq。cm)[来源:夏威夷大学]。这与我们在海平面上的环境大不相同,大气压为每平方英寸14.7磅(1.03 kg/sq。cm)[来源:来源:德克萨斯农工大学],2005年的全球平均温度为14.77摄氏度(华氏度为58.6华氏度)[来源:地球政策研究所]。Abyssal Plain具有这些条件,是存储液化二氧化碳的理想场所。

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戴维·基思(David Keith)博士建议,深渊平原是由聚合物制成的巨大袋子的地点,直径约为600英尺(183米),可作为液态二氧化碳的储存容器。公司2将通过管道运送到海洋,就像原油交付到炼油厂。每个包可以容纳大约两天的世界二氧化碳排放 - 1.6亿吨[来源:自然科学与工程研究委员会]。使Keith提出如此吸引人的一件事是,使其实现的技术已经存在。我们目前有公司2管道输送系统技术以及燃烧后捕获系统都已经存在。

基思(Keith)在2008年2月向美国科学发展协会的演讲中谈到了他的想法。如果将他的概念付诸实践,那么巨大的遏制袋应防止海洋生态系统损害大量CO,以防止对海洋生态系统的损害2进入海洋。基思说,二氧化碳的负浮力会阻止气体浮出水面[来源:自然科学与工程研究委员会]。

包含世界合作社所需的存储空间数量2排放,深渊平原可能只是我们保留二氧化碳的一个地方。储藏室深处地球的地壳是正在评估的另一个位置,这是有道理的,因为这是我们精炼的大多数化石燃料首先来自的地方。

只是存储CO2听起来听起来像是在地毯下扫荡问题,但是很难说人类将拥有一个或两个世纪以来人类将拥有哪些技术。我们可能会发现对当前没有的化合物的一些用途。它可能被证明是未来的能源。如果峰油理论家是正确的,我们将在很大程度上停止使用化石燃料,并且碳循环可能能够处理CO的慢速版本2从存储。

有趣的是,我们可能还开发了一种重现产生我们化石燃料的情况的方法。使用重力和碳,理论上可以合成化石燃料。通过捕获CO2在此综合中排放并将其作为成分重复使用,我们可以创建一个封闭的系统,该系统可以满足全球能量需求而不会不利地影响碳循环。为了成功实现这样的系统,我们需要大量的合作2在将来。如果Keith的包包系统有效,它​​将在那里等待。

有关地球过程和其他相关主题的更多信息,请查看以下信息。

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更多信息

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乔什·克拉克(Josh Clark),高级作家
How兴发首页xstuffworks 2009

作者注:二氧化碳问题

几年前,我听说了碳捕获和存储的概念后,讲述了这篇文章。整个概念是美丽的:我们会尽可能多地燃烧化石燃料,但是我们在二氧化碳污染了空气之前捕获二氧化碳并将其存储。在这种情况下,存储空间位于海底的大袋中,温度足够凉,压力足够大,以至于捕获的co2气体将转换为易于包含的Globby,半固体状态。

我还遇到了其他想法,我们可以在哪里存储二氧化碳,例如在空的含水层中,以及多种捕获它的方法,例如燃烧之前,期间或之后。但是他们所有人都给了我同样的兴奋感,即人类不仅可以使用,而且还可以捕捉和重复浪费。我了解到,碳捕获和固存的最终目标是形成一个封闭的圆圈,其中花费了2一次又一次地将其抑制成可用的碳燃料。它不仅减少了污染,还提供了能源安全。多年后,我遇到了这个例子,是新地质时代新世纪的中心主题 - 人类利用独创性来利用和保护地球,在此过程中造成尽可能少的破坏。

二氧化碳问题:备忘单

  • 人类每年发射约60亿吨二氧化碳。
  • 正在进行运动,以开始捕获碳捕获和隔离程序,以遏制和存储从发电厂,最终汽车和其他运输的二氧化碳。
  • 存储捕获的公司的一个主要建议2位于海底的大袋中。
  • 这些巨大的袋子中的每一个都可以容纳约1.6亿吨的CO2,大约两天的全球排放价值。
  • 在这些深度,2将转换为半固体状态,使其易于在存储中维护,而不是在气态状态下。

  • 西莉亚(Celia),迈克尔·A(Michael A.),“水文地质学如何拯救世界。”地下水。2002年March-April2
  • Drazen,杰夫。“深海鱼。”夏威夷大学。http://www.soest.hawaii.edu/oceanography/faculty/drazen/fishes.htm
  • 佛罗伦萨,约瑟夫。“ 2005年最热门的一年。”地球政策研究所。2008。http://www.earth-policy.org/indicators/temp/2006.htm
  • 雷纳,迈克尔。“五亿辆汽车,一个星球 - 谁会付出?”世界观察。2003年8月8日。http://www.worldwatch.org/node/1537
  • “碳循环。”教育技术中心。1994年11月10日。http://www.cotf.edu/ete/modules/carbon/efcarbon.html
  • “温室气体,气候变化和能量。”美国能源部。http://www.eia.doe.gov/oiaf/1605/ggccebro/chapter1.html
  • “一加仑汽油如何产生20磅的二氧化碳。”美国能源部。http://www.fueleconomy.gov/feg/co2.shtml
  • “进入深渊:深碳。”自然科学与工程研究委员会。2008年2月18日。http://www.eurekalert.org/pub_releases/2008-02/nsae-ita021408.php#
  • “ IPCC特别报告:二氧化碳捕获和存储。”联合国气候变化国际小组。2005年9月。http://arch.rivm.nl/env/inv/int/ipcc/pages_media/srccs-final/srccs_summaryforpolicymakers.pdf
  • “海洋研究了二氧化碳存储。”CNN。1999年5月10日。http://www.cnn.com/nature/9905/10/oceans.enn/

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