在地層深處埋藏二氧化碳是降低大氣二氧化碳濃度的方法之一，這種方法被稱為地質(zhì)封存。如今，據(jù)《科學(xué)》雜志在線報道，對地質(zhì)封存二氧化碳效果進(jìn)行測試的科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，被注入地層深處的二氧化碳會停留在存儲的地方，但這些二氧化碳卻破壞了儲藏帶的礦物質(zhì)。新發(fā)現(xiàn)提出了地質(zhì)封存二氧化碳的風(fēng)險，研究人員警告說，在決定用地質(zhì)封存法緩解溫室氣體之前，還需要深入仔細(xì)的研究。
        這項(xiàng)新發(fā)現(xiàn)發(fā)表在最新出版的《地質(zhì)學(xué)》期刊上。參加一項(xiàng)名為“FrioBrine先鋒實(shí)驗(yàn)”項(xiàng)目的美國研究人員報告說，儲藏在地表下1550米深處的二氧化碳會停留在原處，并與這里的物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生危險的金屬化合物和有機(jī)物質(zhì)，而且還會大量消溶保存它們的礦物質(zhì)，但研究還未發(fā)現(xiàn)二氧化碳有泄漏現(xiàn)象。
        二氧化碳是大氣中的主要溫室氣體，大氣中的溫室氣體會截留從地面上反射的太陽光，因此大氣中高濃度的二氧化碳含量會迫使全球氣候變暖，導(dǎo)致洪水、嚴(yán)重的熱帶風(fēng)暴、沙漠化和熱帶地區(qū)擴(kuò)大等問題。大氣中的二氧化碳主要是由燃燒化石燃料產(chǎn)生的，在工業(yè)革命時期，大量釋放的二氧化碳堆積在大氣中，而人類生活質(zhì)量的提高也導(dǎo)致大氣中額外的二氧化碳堆積。
        目前降低大氣中二氧化碳的方法包括能源的合理和有效地使用；用天然氣代替煤做燃料；用風(fēng)能、太陽能和核能代替化石能源；通過熱帶雨林、樹木或農(nóng)場等的陸地封存；海洋處置；礦物封存以及地質(zhì)封存等。哪種方法最好呢？科學(xué)家們認(rèn)為，必須綜合采用多種方法來降低現(xiàn)在和將來大氣中的二氧化碳濃度。
        地質(zhì)封存是將二氧化碳加壓灌注至合適的地層中，用地層的孔隙空間儲存二氧化碳。該地層之上必須有透水層作為蓋層，以封存注入的二氧化碳，防止泄漏。在石油采鉆業(yè)中，通常的做法是用鉆孔機(jī)將二氧化碳注入地層以采集更多的石油。
        為了研究地質(zhì)封存作為緩解大氣二氧化碳的方法的可行性，這種方法對人、動物、飲用水和環(huán)境的安全影響，以及這種方法是否能用于減少墨西哥灣的大量廢氣，美國能源部資助啟動了一項(xiàng)名為“FrioBrine先鋒實(shí)驗(yàn)”的項(xiàng)目。該項(xiàng)目是將小規(guī)模的二氧化碳注入地層深處，然后密切觀察地層中二氧化碳的運(yùn)動以及儲藏點(diǎn)上面地層的變化，再用計(jì)算機(jī)數(shù)字模型模擬二氧化碳流的變化，并與實(shí)際狀況進(jìn)行對比，最后對比結(jié)果以決定當(dāng)大量二氧化碳注入地下深處后會發(fā)生什么樣的情況。
        美國地質(zhì)勘測局的地球化學(xué)家YousifKharaka是“FrioBrine先鋒實(shí)驗(yàn)”項(xiàng)目的負(fù)責(zé)人，參加人員包括得克薩斯大學(xué)經(jīng)濟(jì)地質(zhì)部的研究人員，得克薩斯美國資源公司的研究人員，勞倫斯利物莫國家實(shí)驗(yàn)室、勞倫斯伯克利國家實(shí)驗(yàn)室和橡樹林國家實(shí)驗(yàn)室的研究人員等。
        在實(shí)驗(yàn)中，研究人員將1600噸二氧化碳注入到得克薩斯州休斯敦東北一油田地下1550米深處的沙巖層，Kharaka說：“我們是首次對這個問題進(jìn)行大規(guī)模的研究，我們想看看事情如何進(jìn)展。”他和同事發(fā)現(xiàn)，二氧化碳導(dǎo)致儲藏地層中鹽水的pH值從近乎中性的6.5降到像醋一樣酸的3.0。他們認(rèn)為，這一變化導(dǎo)致液體溶解了“大量的礦物質(zhì)”，釋放出鐵和錳等金屬元素，有機(jī)物質(zhì)也進(jìn)入這種溶液中，大量的碳酸鹽被溶解。
        Kharaka尤其擔(dān)心碳酸鹽的溶解，因?yàn)橥ǔＧ闆r下這會導(dǎo)致巖石中的化學(xué)封條出現(xiàn)小孔或破碎、二氧化碳泄漏，以及被污染的鹽水進(jìn)入上面供飲用和灌溉的蓄水層。他認(rèn)為可能還有更多的麻煩，比如酸性物質(zhì)襲擊堵塞廢棄油井的水泥封條中的碳酸鹽。目前，美國境內(nèi)散布著2500萬個這類被廢棄的油井或天然氣井。他說：“當(dāng)我們考慮如何解決二氧化碳的問題時，我們也需要考慮因此造成的環(huán)境問題。”
        但勞倫斯利物莫國家實(shí)驗(yàn)室的地質(zhì)學(xué)家JulioFriedmann卻認(rèn)為，二氧化碳在儲藏點(diǎn)侵蝕水泥封條的問題沒有那么嚴(yán)重。他說：“地球的地殼有良好的設(shè)計(jì)，可以儲藏其中的二氧化碳。”他指出在過去30年中，美國80%的油井都注入了二氧化碳，卻從來沒有看到過災(zāi)難性的事情發(fā)生。然而，他也承認(rèn)FrioBrine項(xiàng)目確實(shí)提出了以前不曾考慮過的風(fēng)險，比如儲藏的二氧化碳是否會滲入較淺的蓄水層。
        另據(jù)，來自最新一次北京香山科學(xué)會議的消息，中國有關(guān)學(xué)者正在密切關(guān)注與二氧化碳地下儲存相關(guān)的科學(xué)問題。