摘要
本世纪最大的任务是减少CO的排放2进入大气层，减缓气候变化。其中一个关键技术是捕获CO2从发电厂和工厂来防止它影响气候。但是我们如何储存这些捕获的二氧化碳呢2以安全和永久的方式?在这篇文章中，我们报道了一种已经在冰岛证明的方法，其中CO2被注入地下并变成石头——这是处理CO的自然方式吗2排放!
有限公司2:改变气候的温室气体
削减开支温室气体排放到大气中是本世纪最大的挑战之一。在过去的50-100年里，地球上的平均温度一直在快速上升。事实上，过去的5年是几个世纪以来最热的5年。1］．这种快速变暖主要是由人类活动引起的，包括燃烧森林化石燃料用于发电厂、汽车和飞机。燃烧化石燃料会释放温室气体，主要是二氧化碳2)，从而增加温室效应并导致气温上升。
这种温度的上升，被称为全球变暖这增加了野火的数量，加速了冰川的融化，并导致海平面上升。此外，全球变暖导致了更多的极端天气事件，如干旱、风暴和强降雨。温室气体的持续排放将导致大气和海洋进一步变暖，这将导致地球气候的永久性变化，增加对人类和生态系统造成严重影响的可能性。
本世纪最大的任务是减少CO的排放2进入大气层，以帮助减缓全球变暖。这意味着从化石燃料转向可再生能源。此外，我们需要保护地球上的资源，种树，恢复被人类活动破坏的土地。但是一些CO2排放是很难去除的，包括二氧化碳2例如，从水泥厂和钢铁厂释放出来的。还有一些地方没有可再生能源，仍然需要燃烧化石燃料。怎样才能将二氧化碳降到最低呢2排放?
大自然的减排方式
减排的一项关键技术是捕获二氧化碳2这是由发电厂和工厂生产的。这就防止了CO2不被释放到大气中并限制其影响气候变化．但是我们在哪里储存这些捕获的二氧化碳呢2？怎样才能安全永久地保存它呢?
在冰岛，人们开发了一种方法，可以捕获二氧化碳2把它变成石头，埋在地下深处。这听起来像是魔法，但这实际上是地球摆脱多余CO的方式2从大气中:自然转化二氧化碳2用存在于某些岩石中的金属制成石头[2］．最适合这个过程的岩石是火山岩例如玄武岩和橄榄岩，它们含有这种反应所需的大量金属。从本质上讲，这是一个缓慢的过程——太慢了，以至于无法阻止目前正在影响地球的全球变暖。
一个名为Carbfix的冰岛项目加速了这一自然进程。的有限公司2溶解在水中，就像汽水机制造气泡水一样(图1)．溶解了CO的水2然后泵入地下深处。如果将这种气泡水注入到合适的岩石中，岩石就会释放出与CO混合的金属2在水里，转动CO2变成石头。这个过程安全且永久地去除CO2从大气中，因为岩石不能泄漏出地面。
- 图1 -碳固定过程。
- 有限公司2从排放源捕获，如发电厂或工厂。的有限公司2然后溶解在水里，就像在汽水机里一样。然后，这些气泡水被注入到地下深处，在那里，通过涉及某些类型岩石中所含金属的自然过程，它变成了石头。
这项技术正被应用于冰岛Hellisheidi的一个地热发电厂。地热发电厂使用来自地热田的蒸汽，其中含有少量CO2，在生产电力的过程中，这个CO2被释放。的有限公司2从发电厂排放出来的水被溶解在一个叫做洗涤塔的结构中。的有限公司2然后用一种叫做注入井的装置将带氧的水注入地下，注入井深入地下2000多米。这个深度的玄武岩非常适合这种方法，因为它含有加工CO所需的金属2变成石头。目前，约12000吨二氧化碳2每年都在Hellisheidi地热发电厂变成石头，而不是释放到大气中。这相当于每年约6,700辆汽车的排放量[3.］．
目前，Hellisheidi发电厂是唯一正在进行这项技术演示的设施。大约7万吨二氧化碳2自2014年开始，已经被注入并变成了石头。然而，有计划更广泛地使用该技术，到2021年，固碳工艺将应用于冰岛的第二个地热发电厂。还有其他甚至更具创新性的计划来转变CO2石头很快。
删除公司2来自大气
气候科学家预测，阻止二氧化碳的新排放2不足以解决气候变化问题。在未来，我们需要开始移除CO2我们已经排放到大气中了[4］．有几种方法可以去除CO2从大气中，包括植树和恢复因农业而被污染或过度使用的土壤的健康。因为我们需要去除大量的CO2我们还需要尽快依靠捕获二氧化碳的技术2直接来自大气。这项技术叫做直接空气捕捉(DAC)，它正在全球多个地方开发。
自2017年以来，DAC技术与固碳技术相结合的第一个例子已经在冰岛进行。Climeworks公司开发了一种可以去除CO的设备2直接来自大气。该设施吸入空气并过滤掉CO2，然后溶于水，注入土壤，变成石头[5］．该设施可以去除约50吨二氧化碳2每年大约相当于砍伐2000棵树。
这个实验在未来一定会有更大的规模。冰岛计划在未来几年扩大DAC设施的规模，这将有助于增加CO的数量2在地下的石头中捕获。然而，前方还有一项艰巨的任务。
去除CO的未来2来自大气
现在你知道转化CO的成分了2包括CO的来源2、火山岩和水。在某些情况下，我们需要运输CO2通过管道或船到一个地方，我们可以把它注入到合适的岩石中(图2)．火山岩，如玄武岩和橄榄岩，非常丰富。事实上，玄武岩是地球表面最常见的岩石类型，覆盖了大部分海底和约5%的大陆(图3)．地球上所有玄武岩的全球储存潜力都大于CO2燃烧地球上所有化石燃料所产生的排放[2］．这意味着我们有大量合适的岩石来成功储存CO2这些矿物质会影响我们的大气。有些地区可能缺水，因此科学家们正在探索直接从天然地下水库或利用海水供应所需水的方法。
- 图2 -在未来，固碳工艺可能被广泛用于捕获CO2来自发电厂和工厂，或直接来自大气，并将其注入陆地和海上的地下。
- 图:Chiara Marieni。
- 图3 -适合车削CO的岩石位置2成石可寻。
- 浅棕色表示最年轻的洋脊和火山岩地区，适合转化CO2石制(从carbfix.com/atlas)．
在捕获和储存二氧化碳方面，还有一项艰巨的任务2．在未来几年，为了保护地球和人类生命，我们需要捕获和储存CO2在更大的范围内。有限公司2必须从工厂排放，发电厂，和直接从大气中捕获。剩下的问题是有多少二氧化碳2我们是否能够变成石头，以及这些数量是否足以保护地球及其居民免受日益恶化的气候变化的危险影响。
术语表
温室气体：↑大气中吸收热量的气体。大气中温室气体浓度的增加导致气温上升，导致气候变化。
化石燃料：↑化石燃料是由有机物形成的，比如埋在地下的植物和动物。化石燃料包括煤、天然气和石油，但燃烧这些燃料会释放大量CO2．化石燃料是气候变化的最大贡献者。
温室效应：↑温室气体通过吸收热量和使地球表面变暖而对大气产生的影响。
全球变暖：↑由于温室效应的增加，我们正在经历的气候变暖。
气候变化：↑由于温室效应的增加导致地球表面变暖而引起的地球气候的变化。
火山岩：↑由火山喷发的熔岩或从火山根部逸出的岩浆形成的岩石，这些岩浆没有到达地表，而是在地下凝固。
直接空气捕捉：↑捕获CO2这已经被排放到大气中了。
利益冲突
作者声明，这项研究是在没有任何商业或财务关系的情况下进行的，这些关系可能被解释为潜在的利益冲突。
原文
↑Snæbjörnsdóttir, S. Ó。， Sigfússon, B.， Marieni, C.， Goldberg, D.， Gislason, S. R.和Oelkers, E. H. 2020。通过矿物碳酸化储存二氧化碳。Nat. Rev.地球环境．1:90 - 102。doi: 10.1038 / s43017 - 019 - 0011 - 8
参考文献
[1]↑NOAA国家环境信息中心，2020年。气候状况:2020年4月全球气候报告．检索:https://www.ncdc.noaa.gov/sotc/global/202004(2020年6月25日访问)。
[２]↑Snæbjörnsdóttir, S. Ó。， Sigfússon, B.， Marieni, C.， Goldberg, D.， Gislason, S. R.和Oelkers, E. H. 2020。通过矿物碳酸化储存二氧化碳。Nat. Rev.地球环境。1:90 - 102。doi: 10.1038 / s43017 - 019 - 0011 - 8
[3]↑托德斯，2018年。有限公司2汽车排放:事实．布鲁塞尔:欧洲运输和环境联合会。
[4]↑罗杰杰，谢晓明，李志强，李志强，李志强，等。2018。全球变暖1.5°C。第二章．日内瓦:政府间气候变化专门委员会。
［5］↑古特内希特，V.， Snæbjörnsdóttir, s.o, Sigfússon, B.， Aradóttir, E. S.和查尔斯，L. 2018。通过结合CO的快速矿化来创建二氧化碳去除溶液2直接空气捕捉。能源Proc．146:129-34。doi: 10.1016 / j.egypro.2018.07.017