■本報記者 馬卓敏
為解決全球變暖問題，科學家日前在冰島成功地將二氧化碳灌到地底下的火山玄武巖土壤，從而把二氧化碳變成石頭永久封存。這項引發全球關注的重要進展，採用的就是碳捕捉以及封存技術。
在全球變暖的大背景下，如何處理不斷增長的二氧化碳排放是一個世界性難題。其中，碳捕捉與封存被視為一種重要的解決方案。當下，世界各地的科學家、企業家已紛紛行動起來，欲將惱人的二氧化碳「趕回地下」。
迎來發展「春天」
「碳捕捉與封存」技術的特點是從工業生產或燃燒化石燃料所產生的氣體中分離出二氧化碳，之後將其注入一定深度的地下巖層內進行永久封存。伴隨各國進一步尋求減少溫室氣體排放方法的夙願未了，此舉引發普遍關注。
在我國，「發展二氧化碳捕集利用與封存技術」已被正式寫入《國家「十三五」科學和技術發展規劃》。這意味著，此項技術在我國迎來了發展的「春天」。
作為「碳捕捉與封存」技術的「把關人」，在中科院武漢巖石力學所二氧化碳地質封存學科組組長李小春眼中，雖然技術上的諸多瓶頸仍舊存在，大規模開發的成本依然昂貴，但他們的鬥志依然高昂。
李小春告訴記者，他們正努力從分子動力學層面入手，著力研究和解決二氧化碳氣體與巖石反應的相關技術問題。
「雖然國外已經開展了一些技術實踐，但我們必須從我國的地質特點出發開展工作。」李小春表示，他們已開始針對我國的一些主要盆地，開展二氧化碳地質封存容量、經濟性以及技術障礙等方面的分析和設計，為下一步的試驗示範夯實基礎。
解決水問題
在碳捕捉與封存的技術開發中，水問題是不可迴避的難點。早在2014年，中美兩國就聯合呼籲在改進「碳捕捉和封存」技術方面做出示範，在提高碳封存能力的同時緩解用水壓力。
「依據我國國情，我們選擇的最佳應對方案是『二氧化碳驅採水』技術。這會讓二氧化碳的封存與利用相得益彰。」與李小春同屬一個課題組的中科院武漢巖石力學所研究員李琦介紹說，此項技術是二氧化碳地質利用技術的其中一種，也是「二氧化碳封存」技術中的一個重要「選項」，非常適合在我國發展。
據了解，其原理是通過對二氧化碳的提取把地下水置換出來，而在置換的過程中，二氧化碳也被封存到了地下。置換出的鹹水如同石油一樣。人們可以提取有價值的元素，或者把水淡化處理後用於生產生活。
雖然這種技術在我國還屬剛剛起步階段，但李琦介紹說，在該技術剛被提出來時，技術人員便已經迫不及待「上馬」了。如今，經過三代技術演變，我國已基本掌握「二氧化碳驅採水」的技術要領。
不過，李琦表示，現在有些人誤認為，他們的目的是提取水，其實這是完全錯誤的想法。「如果不以碳減排為目的，僅僅提取這些鹹水是得不償失的。」
基於減少能源消耗的明確態度，我國政府非常支持利用這些提取水。「包括美國在內的很多國家都在嘗試。」李琦說。
如今，李琦他們正在尋找合適的地點，示範「二氧化碳驅採水」技術，並已經完成了針對「碳捕捉與封存」技術在中國發展潛力的國家評定。評定發現，新疆地區在二氧化碳深鹽水層埋存方面擁有巨大潛能。
關於洩漏可能性
目前，一些在碳捕捉與封存領域頗具實力的國家，已在陸地、海底鹹水層中封存了上百萬噸二氧化碳。
雖然已有充足的運行經驗，但如何防止二氧化碳在未來的地質變遷過程中不洩漏仍是個問題。為此，北京大學環境與能源學院教授欒勝基告訴記者，與核廢料封存是一個道理，在封存二氧化碳前都要進行相應的地質測評，設定封存的生存周期，並在人類的生存周期內看這種洩漏風險是否可以接受。「雖然地質年代是循環的，也是有風險的，但一般選擇的封存地點都是風險比較小的區域。一兩億年後，這些二氧化碳會自然地變成化石原料，對人類就再無風險了。」
而從技術層面考慮，要成功封存二氧化碳，就需要千米之下的巖體「配合」。李小春認為，只有在這樣的深度下，壓力才會將二氧化碳轉換成所謂的「超臨界流體」，從而使其不易洩漏，造成汙染。
《中國科學報》 (2016-06-23 第4版 綜合)