如果我们能够捕获碳,就有足够的能力将其储存在近海地质岩层中

时间:2019-12-30 18:47 来源:seo 作者:杏鑫 点击量:

如果我们能够捕获碳,就有足够的能力将其储存在近海地质岩层中

人类需要利用碳捕获和储存技术来帮助将全球变暖控制在2摄氏度以内。新的研究表明,有足够的空间来储存捕获的二氧化碳。在近海地质岩层中。

政府间气候变化专门委员会(IPCC)表示,碳捕获与封存技术(CCS)将在帮助世界减少二氧化碳排放方面发挥重要作用。

然而,全球只有不到24个CCS项目已经启动,部分原因是成本,但也因为该技术的可行性存在不确定性。

当决策者们本周在马德里结束他们的会议,讨论下一步如何控制全球变暖的时候,一项新的研究表明,在世界的大陆架上有足够多的适合储存被捕获的二氧化碳。

如果我们能够捕获碳,就有足够的能力将其储存在近海地质岩层中

这项发表在《自然科学报告》(Nature Scientific Reports)上的研究还表明,完全有可能在相对较短的时间内开发出足够多的二氧化碳注入井,以实现IPCC的目标,即到2050年,利用CCS提供全球13%的减排。

“这项研究的伟大之处在于,我们通过计算出在2摄氏度的情况下需要多少口井来实现减排,从而逆转了脱碳的挑战。”该研究的第一作者菲利普·林罗斯说。他是挪威科技大学的兼职教授,同时也是特隆赫姆Equinor研究中心的地球科学家。

事实证明,它只是历史上石油工业的一小部分。全球约有12000口井。由5-7个大陆的CCS中心共享每个地区只有2000口井。非常可行的!但我们需要尽快行动起来。”

决定因素是压强,而不是体积

Ringrose和他的合著者,来自德克萨斯大学经济地质局的Tip Meckel,首先研究了世界范围内的大陆架,以了解有多少空间可以储存二氧化碳。

如果我们能够捕获碳,就有足够的能力将其储存在近海地质岩层中

以前的研究主要关注的是大陆架不同岩层的储量。然而,作者认为,岩层承受压力的能力对确定二氧化碳的安全储存地点更为重要。

这是因为向岩层中注入二氧化碳会增加岩层中的压力。如果压力超过了地层所能承受的安全范围,可能会出现裂缝,需要提前关闭项目。

一个分类系统和历史

基于这一假设,研究人员开发了一种方法,根据不同储层储存二氧化碳的能力来对它们进行分类。在这种方法中,类的形成是那些没有重大压力限制,因此最容易使用,而B类的形成是那些二氧化碳可以注入到系统到一定极限,和C类岩层那些压力必须积极管理,允许被注入的二氧化碳。

“,我们认为,这种转变从早期使用CO2 注入含水层没有重大压力限制(A类),通过CO2 存储在pressure-limited含水层(B类)和最终的压力管理在盆地范围内(C类),代表了一个全球科技发展战略存储是类似于历史性的石油和天然气生产策略,”;研究人员写道。

作者说,从本质上讲,随着向海上地层注入二氧化碳的经验的增加,使用B级和C级地层的能力将会提高,就像地质学家和石油工程师在过去几十年里从越来越多的海上地层中提取碳氢化合物方面做得越来越好一样。

我们钻得够快吗?

有足够的空间储存二氧化碳是一回事你还必须以足够快的速度将其注入储层,以达到IPCC估计的到2050年每年60至70亿吨的二氧化碳排放量。

相比之下,“现有的四个大型项目每年排放400万吨二氧化碳。如果考虑到19个正在运行的大型CCS设施以及另外4个正在建设中的设施,它们每年的捕获能力将达到3600万吨。研究人员写道。这显然是不够的,因为10亿吨是10亿吨。

然而,研究人员写道,石油和天然气行业的历史表明,要在2050年前实现IPCC的目标,提高所需的技术和基础设施是非常可行的。假设每口井的平均注入速度,他们计算出,到2050年,全球需要运行超过10000口二氧化碳井。

虽然这看起来是一个巨大的数字,但它相当于过去70年在墨西哥湾开发的石油,或者是挪威人在北海开发的石油的5倍。

“通过分析,很明显,在2020-2050年的时间框架内,实现全球CCS所需的井率是历史石油开采活动部署的历史井率的一个可管理的部分,”研究人员写道。

通过这篇论文,我们为CCS技术的实现提供了一条可行的、详细的途径。Ringrose的合著者Meckel说。“这是一个真正的大锤,我们可以立即部署,以减少我们的排放。”

这项研究由NTNU和德克萨斯大学经济地质局的墨西哥湾沿岸碳中心提供资金,Equinor也提供了一些支持。

参考文献:“在陆地边缘成熟的全球二氧化碳储存资源以实现2DS减排”P. S. Ringrose和T. A. Meckel, 2019年11月29日,科学报道。

DOI: 10.1038 / s41598 - 019 - 54363 - z

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