一个梦寐以求的解决方案是,人类可以开发出一种从大气中吸收我们释放的二氧化碳,并减少温室气体排放的方法,这样我们可以减缓或逆转气候变化的趋势。
科学家们已经找到了一种方法,可以在实验室中快速地制造出这种矿物菱镁矿。这可以与碳封存技术相结合。碳封存是一种将碳注入地下并储存的过程,通常是在枯竭的油气田进行。
这项研究是由加拿大安大略省特伦特大学(Trent University)的 Ian Power教授在波士顿最近召开的Goldschmidt会议上提出的。他们的发现勾勒出了一种在室温下以低廉的成本快速生产菱镁矿的新方法,使这一生产过程可以扩张到工业规模。
如果大规模实施,通过菱镁矿去除二氧化碳的潜力就成为可能,即从大气中去除二氧化碳并将其长期储存在矿物菱镁矿中。
下面是潜在的化学反应的分解,通过这种化学反应,二氧化碳可以从大气中去除,从而产生菱镁矿。
CO2+ H2O→H2CO3→ H++ HCO3−
Mg+2+HCO3− →MgCO3+H+
进一步解释上述反应方程:将大气中的二氧化碳注入水中,然后二氧化碳与水反应分解成碳酸氢根离子和氢离子。然后,镁离子和碳酸氢根离子结合生成碳酸镁(MgCO3)和氢离子。
此前,由于成本高和难以扩大规模,大多数碳捕获和存储选择难以大规模实施。然而,有了这种新方法,菱镁矿在自然界需要经历从几百年到几千年不等的时间才能形成,但在低温的实验室中72天内就可以形成。
根据先前的研究,菱镁矿可以从大气中去除大约一半的二氧化碳。据估计,我们目前的二氧化碳排放量约为每年400亿吨。这意味着每年仅通过菱镁矿的形成就能消除等量的碳排放,那么每年要生产800亿吨的菱镁矿。但是毫无疑问,这不是我们缓解气候变化的唯一手段。
通过加速这一过程,菱镁矿可能成为从大气中去除二氧化碳的合法资源。然而,这项研究仍处于试验阶段,需要不断测试,才能在实现工业规模。此外,这一过程将依赖于当前的碳价格和从大气中去除碳的财政激励。