科学家们已经找到了一种方法来产生一种叫做菱镁矿的矿物,它可以吸收大气中二氧化碳,为日益复杂的气候变化提供了一种潜在的应对策略。过去自然界中通常需要数千年才能形成的矿物如今在实验室几天内就可以实现,该研究可以促进碳捕获和碳储存新兴领域的发展。

随着世界各国努力减少温室气体排放,专家普遍认为从空气中吸收二氧化碳的技术将成为遏制全球变暖的重要工具。菱镁矿是一种天然存在的岩石,用于珠宝和各种工业过程,其碳储存能力已为科学家所知。每吨菱镁矿能够从大气中去除大约半吨的二氧化碳。尽管先前的研究已经探索了把二氧化碳等污染气体存储在地下形成岩石中的可能性,但这个潜在的计划缺由于新矿物形成所需时间非常漫长而搁浅。通常需要需要数百到数千年的时间。

为了解决这个问题,主导该项研究的特伦特大学的伊恩·鲍尔教授教授和他的团队确定了低温下自然形成菱镁矿的过程,然后利用这些相关知识极大加速了实验室里进行的结晶过程,使用聚苯乙烯微球作为催化剂来加速形成这种岩石的反应,研究团队可以将菱镁矿产生时间减少到72天。整个过程在室温下进行,非常节能。

目前这仅是一个成功的实验过程,科学家在确定菱镁矿可以用于碳封存(从大气中吸收二氧化碳并永久储存为镁砂)之前,仍需要扩大实验规模。这取决于其中几个变量,包括碳的价格和封存技术的改进,但科学家现在认为这个过程可行。该研究成果由科学家在波士顿的Goldschmidt地球化学会议上提出。

CCS碳捕捉和储存技术在许多计划中占据重要地位,这些计划旨在实现国际巴黎气候协议设定的目标,避免灾难性的气候变化。然而考虑到相关工业准备的缺乏,一些知名科学家将对科学家的期望描述为“严重乐观”。尽管存在这些疑虑,人们普遍认为这些技术必须与碳减排一起开发,鲍尔教授及其团队提出的碳储存突破方案还是受到大多数科学家们的普遍欢迎。

该团队已经研究出了低温下天然菱镁矿结晶的机理非常让人兴奋,正如先前在超镁铁质[富镁和低硅]岩石的风化中所观察到的一样。加速应用这一研究的可能性也很重要,它可以提供良好且相对廉价的碳储存途径,甚至可能直接从空气中去除二氧化碳。来自爱丁堡大学的另一位专家加雷斯·约翰逊认为这是“向前迈出的一大步”。

过去几十年来,人们一直在研究通过矿物沉淀进行碳储存,但是和发电厂或其他工业源的碳捕获存储一样,经常会遇到能源障碍和资金障碍,所以推行难度很大。虽然这项研究处于早期阶段,但研究显示菱镁矿沉淀所需能量消耗度和成本都更低,非常有利推广,这明显是受欢迎的。

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