盧卡·隆戈（Luca Longo）對消除多餘二氧化碳的技術的深入研究
今天，我們邁向了未來。在不久的將來，世界各地的研究中心發明了有效的技術來捕獲散佈在大氣中的多餘二氧化碳，並攔截煙囪和排氣管產生的廢氣所產生的二氧化碳。在未來，各國政府將指示並支持這一承諾，並根據這些發明發展工業並將其投入生產。
現在我們已經消除了所有多餘的CO2 ，大氣中的多餘二氧化碳已不再捕獲太陽的光線，使我們能夠生活在溫帶星球上的溫室效應又回到了正常水平。甚至溫度不再升高：氣候變化已經停止。我們很安全。很好，但是…現在我們將所有已捕獲的碳放到哪裡？
在大約一個半世紀的時間裡，我們一起釋放了大量的碳，這已經造成了大氣中的過度升溫，大自然已經在數億年的時間裡將這些碳收集起來並藏在油氣田中。
現在，把東西放回去就像有點想把牙膏放回管子裡。更糟糕的是，因為我們的管子是行星大小的。
從正常的碳循環中去除大量這種元素的問題絕非易事。世界各地的許多研究中心正在研究並將不同的方法付諸實踐-一些簡單而又非常複雜的方法。讓我們來看看他們。
在地球的視線中
如果我們要使諸如CO2之類的氣體不流通，我們需要一個絕熱的儲氣罐來容納它，並且永遠不要讓其逸出。
為了使大氣中的二氧化碳恢復到工業化前的水平，我們需要將其濃度從如今的約百萬分之400（ppm）降低到該值的一半。鑑於地球大氣層的總質量約為5千億噸，這是一個尋找儲存約1萬億噸二氧化碳的好地方的問題。無論我們可以壓縮多大壓力，我們都將需要地球上所有的鋼材。
一個不錯的選擇是去尋找巨大的儲罐，但要準備好並可用，以便開始至少吸收所有二氧化碳的一部分。它們位於地下，僅是枯竭的油氣田。如果這些容器能夠容納數百萬年的碳氫化合物等待我們提取它們，那麼它們將比任何其他人類可以建造的容器更加氣密和耐久。
將二氧化碳推入枯竭油田的技術也相對簡單：它涉及將天然氣泵入地下而不是將其抽出。數十年來，夏季（需求量較低）提取的天然氣已被淨化並註入深層含水層中，以在冬季需求增加時再次回收。
通常，一些氣體-甚至是水-可以釋放到被開采的田地中，以替代已經開采的碳氫化合物，並將它們仍然隱藏的石油或天然氣排出。它被稱為“強化採油”。最近，國際能源機構（IEA）估計，通過此過程，可以將60至2,400億噸的二氧化碳儲存在地球的腸中，在此過程中可回收多達3,750億桶的額外石油。
一種替代解決方案是利用位於深處的鹽水盆地，在該深處高壓泵入二氧化碳。從海平面以下850米開始，二氧化碳被上覆的岩石層壓縮，直到變為液態。慢慢地，它與已經存在的鹽水混合，隨著固態碳酸鹽變成岩石本身的一部分而發生反應並沉澱。
我們可能會感到不舒服，因為這些地質CO2儲集層沒有清晰可控的牆和邊界。但我們不必擔心不受控制的洩漏：發現了許多充滿二氧化碳的沉積物，這些沉積物在數百萬年的時間裡一直不受干擾。此外，甚至在發生沉澱過程之前，由於毛細作用，CO2氣泡已經被捕獲在岩石之間的小裂縫中，並永久地停留在該處。
加碳二氧化碳
第二類解決方案是將二氧化碳從氣體轉化為固體，從而產生一些碳濃度更高且揮發性較小的物質，因此無法輕易恢復流通。第一個解決方案是利用自然資源並利用樹木，這些樹木通過吸收來自大氣中的二氧化碳並將其轉化為樹幹，樹枝，樹葉，花朵和水果而得益於太陽能。但是重新造林只能消除歷史上因毀林而產生的多餘碳。
另一種技術是找到一種將固化碳直接插入土壤的方法。在這種情況下，還必須找到一些技巧，以防止碳成為降解該有機物質的微生物的獵物，將其轉化回二氧化碳，然後再釋放回大氣中。
一個好主意似乎是所謂的“生物炭”。如果我們收集農業和森林廢棄物-包含從大氣中提取的碳-並對其進行熱解（即我們在低氧濃度的條件下用特殊的氧化劑燃燒它們），則會產生氣體，然後我們可以將其燃燒為燃料，釋放出引入了一部分碳，但是我們也得到了木炭，其中大部分碳被捕集了。在這一點上，通過將這種木炭與土壤混合，我們得到的土壤比原始土壤更肥沃。實際上，與土壤混合的木炭碎片保留了存在的水分和養分，從而使作物或森林在以前不合適的地區得以擴展。
華盛頓西北太平洋國家實驗室的一項研究估計，每年最多可以攔截18億噸二氧化碳當量，約佔當前排放量的12％。
第二種解決方案是利用岩石與大氣二氧化碳之間的相互作用。這種自然且極其緩慢的過程導致與岩石接觸的二氧化碳通過轉化為碳酸氫鹽而發生反應，碳酸氫鹽會在岩石本身的表面上礦化。為了加快這一過程，這是一個從土壤中提取玄武岩等火成岩，細碎後將其分佈在大塊土壤表面上的問題，從而使岩石與大氣之間的接觸面積最大化，從而加速了這一過程。
謝菲爾德大學的一項研究計算得出，如果您將玄武岩細碎-甚至更好的是一種名為Harzburgite的岩石-通過將其以每平方米1-5公斤的劑量分佈在每年2000萬平方公里的面積上，到2100年，如果將玄武岩的總體溫度降低到幾乎等於1攝氏度，而對於harzburghite的則將降低到2.2攝氏度。
問題在於該計劃的艱鉅性：我們應該從玄武岩採石場開采的岩石比今天從礦山開采的煤炭要多。卵石的破碎和分佈比俄羅斯更大，將帶來後勤問題（而且採石場，碎石機，卡車和推土機的新二氧化碳排放量可忽略不計）。
由哥倫比亞大學開發的此解決方案的一種變體不涉及主要旅行。這將涉及使用類似於壓裂的技術在現場將岩石破碎，這種技術主要在美國用於從粘土基體中提取石油和天然氣。岩石破裂後，將二氧化碳直接注入裂縫中。例如，通過對阿曼蘇丹國出現的一片洋殼中的橄欖石進行水力壓裂，僅在該國邊界內就有可能散發超過10億噸的二氧化碳。
在實踐中，不是將岩石暴露在大氣中，而是相反：將濃縮的二氧化碳注入岩石本身，然後永久地石化，就像童話中的惡棍一樣。
綜上所述
很可能沒有單獨的解決方案可以解決全球碳儲存過多的問題。我們將不得不使用包括造林，地下存儲和深層沉積在內的全部技術組合。這些解決方案將必須大規模實施，以在有效的同時在經濟上可持續。
此外，這些碳調度解決方案將必須伴隨著技術，以提高我們的運營效率並減少新碳排放，循環經濟的發展以及可再生和不可再生能源，這些能源導致單位碳的最低碳產量。產生的能量。
只有我們共同努力，我們才能取勝，這是一項全球性挑戰。
這是在 Sat, 13 Feb 2021 06:03:14 +0000 在 https://www.startmag.it/energia/anidride-carbonica-atmosfera/ 的報紙 “Scenari Economici” 上發表的文章的翻譯。