美國西弗吉尼亞州新哈芬的登山家發(fā)電廠展開了一項(xiàng)碳封存計(jì)劃，預(yù)計(jì)在5年內(nèi)將50萬噸以上的二氧化碳注入地下巖層。雖然這個數(shù)量還不到全球溫室氣體排放量的0.00001%，也不到登山家發(fā)電廠本身排放二氧化碳的2%，但這是燃煤發(fā)電廠首次能以可行的工業(yè)技術(shù)解決二氧化碳排放的問題，而這也是全球各地燃煤發(fā)電廠期盼仿效的目標(biāo)。

登山家發(fā)電廠隸屬于美國電力公司，該廠的執(zhí)行副總裁艾金斯表示，燃煤發(fā)電約占美國總發(fā)電量的50%，也占美國電力公司生產(chǎn)電力的75%。登山家發(fā)電廠的發(fā)電量可達(dá)13億瓦，是美國最大的燃煤發(fā)電廠之一，也因此成為二氧化碳的主要排放源(中國與美國是全球溫室氣體的主要排放國，每年要燒掉將近40億噸的煤炭)。

因此從煤礦公司到環(huán)保團(tuán)體，每個人都認(rèn)為要顯著而且快速降低溫室氣體排放量，二氧化碳捕集封存法(CCS)是關(guān)鍵。然而目前捕捉二氧化碳的可行技術(shù)并不多，此外，除了利用二氧化碳將原油壓出地面，封存二氧化碳的技術(shù)更是付之闕如。

登山家發(fā)電廠使用“冷氨技術(shù)”來捕集煙囪排放的二氧化碳，這項(xiàng)技術(shù)利用碳酸銨化合物將二氧化碳從廢氣中分離出來。另外二種基本的二氧化碳捕集技術(shù)是:在純氧中燃燒煤以產(chǎn)生高濃度的二氧化碳廢氣，或是在燃煤汽化的過程中抽取出二氧化碳。

登山家發(fā)電廠將捕捉到的二氧化碳加壓到1.38×10⁷帕以上，再把液化后的二氧化碳送到地底約2400米深。在這樣的深度下，液態(tài)二氧化碳會流入多孔性巖層，附著在巖石的微小孔隙，并隨著時(shí)間緩緩滲開，最后與巖石或鹵水產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)。得州大學(xué)奧斯汀分校的地質(zhì)學(xué)家霍夫卡表示:“CCS所使用的既非鹽穴、也不是地底河流，而是巖層中的細(xì)孔。這些微小的孔隙加起來，便是很大的空間?！笔聦?shí)上，美國能源部估計(jì)，美國地底的地質(zhì)空間足以封存3.9兆噸的二氧化碳，用來應(yīng)付工業(yè)界每年32億噸的二氧化碳排放量是綽綽有余。

位于登山家發(fā)電廠地底的二個地質(zhì)結(jié)構(gòu)，分別是羅斯朗砂巖與銅山脊石灰?guī)r，這二個地質(zhì)結(jié)構(gòu)上方有不易滲水的巖層，因此能確保二氧化碳封存在下方。美國電力公司的CCS工程主管史匹茲諾格說:“計(jì)劃的一部分便是根據(jù)巖層的特性，評估它們對于二氧化碳的吸收度。”而在俄亥俄州進(jìn)行的另一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，巖層所能封存的二氧化碳容量不如預(yù)期，因此美國電力公司除了挖二口井將二氧化碳抽到地底，還特別鉆掘三口井來監(jiān)控二氧化碳的狀況。

二氧化碳的捕集與封存技術(shù)也許只牽涉到簡單的化學(xué)與地質(zhì)學(xué)，但是工業(yè)成本卻會提高很多。美國電力公司對登山家發(fā)電廠的二氧化碳捕集技術(shù)的投資，便高達(dá)7300萬美元。還要加上3.34億美元的聯(lián)邦獎勵金(該公司稱這些錢只有全部費(fèi)用的一半)，就是為了在幾年內(nèi)將發(fā)電廠排放二氧化碳的捕集率提高至20%。

(李笑宇 插圖)