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而将二氧化碳注入到地层中,其实也已经应用多年了。在石油工程的领域,科学家们发现油气层在开采之初,因为地底压力较大,油气可以直接喷出地表。但随着开采而压力降低,使得油气的采集变得困难,因而陆续开发了注入水、蒸气等开采技术。而近年来发现若将二氧化碳注入油气层中,除了可以封存二氧化碳以外,二氧化碳在溶于原油中,可使原有的体积膨胀、密度与黏度下降、流动性变好更适宜开采,能有效提升油田的寿命与效率。
除了天然二氧化碳气矿、石油开采应用以外,世界上也有几个已商业运转的地质二氧化碳封存实例,例如挪威外海的Sleipner和Svohvit气田,以及数个将在近两年内完工的封存厂,例如加拿大的Quest、美国的IllinoisIndustrial CCS Project和澳洲的Gorgon都采用海域的盐水层来达到二氧化碳封存效果。
二氧化碳如何安分于万千大石之下?
目前发展中的地质碳封存方式,学理上大致可分为三种机制:
(1)封闭构造封存
封闭构造是利用如地层里有致密地层刚好弯曲如把碗倒置的“背斜”结构,类似许多传统石油与天然气矿藏的构造;或是利用已枯竭油气田、以及用作加强油气采收等。
(2)盐水层封存
盐水层封存则是利用在海域深约一公里以上,富含盐水的地层,这样的地层上方会有更厚密度也更扎实的阻滞层与盖层避免气体外泄。而盐水层侧向虽然开放而没有像“背斜”构造那样的封闭,但二氧化碳侧向移栖10公里也需要数万年左右的时间。若能妥善开发能封存二氧化碳数千年以上的岩层,也就能解决本世纪即将面对的气候变迁难题了。
(3)溶解或矿化封存
在地质封存的过程中,除了将气体保留在地层中,极少比例的二氧化碳在地层内也能溶于原油、水,或是跟钙、镁、钾等离子反应而矿化成更安定的化合物,也可作为一种长久封存于地底下的方式。
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