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冰島新研究將二氧化碳變礦石 是環保突破還是假像?

2016/6/13 — 19:00

Credit: Kevin Krajick/Lamont-Doherty Earth Observatory

Credit: Kevin Krajick/Lamont-Doherty Earth Observatory

現代人的生活,衣食住行樣樣也要能源,而現時大部份能源都來自焚燒化石燃料,並將二氧化碳 (CO2) 等溫室氣體排出大氣層,造成全球暖化。人類必須大幅減排碳,才可將溫升遏止在 2 °C 以下。

我們不斷研發新的再生能源技術如風力、水力、太陽能發電等等,以達到零碳排放甚至負排放。但無可否認,在完全轉用再生能源前的過渡階段,我們仍要依賴化石燃料推持生活水平。

為了限制傳統發電廠的 CO2 排放,碳收集及儲存 (CCS) 的技術就非常重要,將 CO2 消除,然後將之泵到地下作永久儲存。奧巴馬政府去年推出聯邦碳排放限制法案,以 CCS 等方法限制碳排放。

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而上周,冰島科學家團隊於《科學》期刊發表報告,指他們的 CarbFix 計劃在 CCS 技術上取得突破,成功在兩年內將少量當地發電廠排放的 CO2 ,注入玄武岩變成碳酸鹽礦物。

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位於冰島的 Hellisheiði ,以熔岩加熱過的地下水推動發電機,是全球最大的地熱發電廠。雖然名義上是利用再生能源,但抽取這些地下水時,會把有毒的火山氣體硫化氫 (H2S) 一併抽出,並每年排出約 4 萬公噸的 CO2

研究團隊就在 2012 年將約 250 公噸的 CO2 注入地底下 400-800 米的玄武岩之中,期望將之變成碳酸鹽礦物;當中有部份的 CO2 就混和 H2S 以減低成本。團隊原先估計 CO2 氣體轉換成礦物所需的時間相當長——因為這一個步驟在碳循環中需時最耐——至少長達 8-12 年,但他們發現超過 95% 的 CO2 都於兩年內完成化學反應,出乎意料之外。

最重要的是, CCS 技術一直面對碳洩漏、造價昂貴等問題而發展緩慢。研究最終的產物碳酸鹽礦物則沒有洩漏問題,而造價也因為使用電廠原有的設備,其處理 CO2 的費用由傳統技術的每公噸 65 至 100 美元,大幅減低至每公噸 30 美元。

是真正處理暖化危機的方案嗎?

然而,這技術未必能實際解決碳排放問題。首先,這個化學反應過程中,每公噸 CO2 就需要 25 公噸的水,在全球淡水短缺的情況下反會加重環境負擔。雖然團隊指出可以海水代替之,但相信裝置的造價會變得高昂,違反原意。

另一方面, Hellisheiði 發電廠每年產生至少四萬公噸的 CO2 ,只是全球電廠幾百億噸碳排放中的不足 5% 。團隊更只計劃未來每年將 1 萬公噸的 CO2 注入玄武岩,規模根本不足以應付實際排放需要。

更大的問題是,技術並非所有地方均適合使用,因為玄武岩主要位處海底,而地熱有加速 CO2 變成礦物之嫌,故此我們不能就此斷定這技術就是減排的良方。

其實,再多的技術發展,仍敵不過人類無止境的慾望以及技術本身的限制,要解決暖化問題,始終要從減少碳排放著手。

參考:
The Washington Post, This Iceland plant just turned carbon dioxide into solid rock — and they did it super fast, 9 June 2016
The Guardian, CO2 turned into stone in Iceland in climate change breakthrough, 9 June 2016

報告:

Matter, J.M., Stute, M., Snæbjörnsdottir, S.Ó. & et al. (2016). Rapid carbon mineralization for permanent disposal of anthropogenic carbon dioxide emissions. Science10 Jun 2016: 352(6291), pp. 1312-1314. DOI: 10.1126/science.aad8132

文/ac

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