碳汇和碳封存

最后更新于2023年1月16日星期一|地球表面

碳汇是一个蓄积和储存碳的蓄水池。自然碳汇包括海洋和植物的光合作用。

这些碳汇从大气中去除碳的过程被称为碳封存。这对于全球变暖来说是一个重要的概念，因为我们越来越迫切地需要找到方法来储存由于人类活动而增加到环境中的额外二氧化碳。

森林是碳汇。作为光合作用循环的一部分，树木吸收二氧化碳，然后将碳储存在植物和土壤中。事实上，科学家们已经确定，一棵树大约一半的重量是碳。当树能活很多年在美国，这种碳可以有效地储存很长一段时间。据估计，植被储存了6000亿吨二氧化碳。根据美国国家航空航天局使用高分辨率碳储存地图的研究，他们确定，在20世纪80年代和90年代，美国、欧洲和俄罗斯的森林每年储存了近7亿吨碳。

美国环境保护署(EPA)目前正将注意力集中在农业和林业的碳封存工作上，以帮助防止全球气候变化。raybet雷竞技最新他们专注于维护现有的森林，以保持已经在那里的碳的安全储存。根据美国环保署的说法，“森林和土壤对环境有很大的影响大气的水平的二氧化碳。农业和林业活动都可能导致温室气体在大气中的积累，也可以通过避免进一步排放和隔离额外的碳来帮助防止气候变化。”raybet雷竞技最新第二种方法是通过种植更多的树木和改变一些农业做法来增加美国的碳储存能力，例如让农民从传统耕作方式转变为保护性耕作方式。他们还支持生物基燃料和产品的替代化石燃料(煤和石油)因为这些可替代燃料使用时产生的二氧化碳更少。

海洋还起着碳汇的作用。二氧化碳从空气中溶解到海洋中，海洋动物也提取二氧化碳来满足自己的需求。根据海水的温度和压力，海洋能够吸收和溶解大量的二氧化碳。科学家们估计，地表水中储存了1020万亿吨(925万亿公吨)的二氧化碳，深水中储存了400亿吨(360亿公吨)的二氧化碳。

二氧化碳也储存在地球的土壤和岩石中，尽管没有海洋和植被中储存的那么多。作为对抗全球变暖影响的一种方式，封存的方法正受到更认真的考虑。

由美国能源部(DOE)监督的美国国家能源技术实验室(NETL)碳封存计划正在帮助开发捕获、净化和储存二氧化碳的技术，以减少温室气体排放，同时不会对能源供应和使用产生不利影响，也不会损害经济增长。NETL认为这是一个重要的问题，因为他们已经确定，全球范围内由人类活动产生的二氧化碳排放量已经从200年前的微不足道的水平增加到今天的330多亿吨(300亿公吨)。事实上，美国能源信息署(EIA)预测，如果不采取行动，到2030年，美国将排放75.5亿吨二氧化碳，这意味着排放水平将比2005年增加14%以上。

NETL的目标是在2012年之前实现安全、经济、商业规模的温室气体捕获、储存和减排技术。正在开发的技术包括将二氧化碳注入地质结构增加矿区的碳吸收，采用免耕农业，重新造林，牧场改善，湿地恢复和河岸恢复。NETL还参与了高速计算、模拟和建模的研究，作为设计、优化、分析和更好地理解碳封存中发生的化学和物理过程的工具。

由21个国家和欧洲共同体组成的碳封raybet雷竞技最新存领导论坛(CSLF)已经建立了一项国际气候变化倡议。雷竞技手机版app它的目标是开发改进的、具有成本效益的二氧化碳捕获和长期储存技术。美国能源部负责化石能源国际事务的副助理部长贾斯汀·r·斯威夫特(Justin R. Swift)说:“CSLF成员还致力于使这些技术在国际上广泛使用，帮助发展中国家了解和应用这些技术，并确定和解决与碳捕获和储存有关的监管和政策问题。”雷竞技手机版app根据CSLF的说法，“联合项目已经在包括技术、经济、健康、安全和环境在内的领域增加了知识，也展示了广泛的二氧化碳捕获、运输和储存研究和活动。”

斯威夫特说:“CSLF在全球范围内认可了10个项目。其中两个是:(1)美国、加拿大、欧盟委员会和日本合作的韦伯恩二氧化碳监测和储存项目;(2) Frio盐水试点实验，美国和澳大利亚的联合项目。”在Weyburn项目中，萨斯喀彻温省南部的Weyburn油田采用了二氧化碳增强采油方法来开采石油。他们从北达科他州的大平原气化厂获取二氧化碳，并将其泵入韦伯恩的地下。注入二氧化碳有两个目的:注入二氧化碳可以降低石油的粘度，扩大其体积，使更多的石油被抽走，注入的二氧化碳可以安全地留在地下。

加州能源部劳伦斯利弗莫尔国家实验室碳储存计划负责人S. Julio Friedmann表示:“Weyburn将碳封存和提高石油采收率结合起来。”该项目还开发了一种先进的监测和跟踪技术，从而更好地了解二氧化碳在新的二氧化碳储存库中的运动。

关于Frio盐水Pilot, Judd Swift说:“它的目的是确保在盐水水库中安全储存。我们认为这是美国二氧化碳注入的一个关键项目。在世界范围内，盐水储层在固碳方面表现出特别的前景。”Frio Brine的研究人员于2004年在德克萨斯州Dayton附近的South Liberty油田钻了一口井，并在地下4921英尺(1500米)处注入了1904吨(1727公吨)的二氧化碳。该项目的目标是监测和研究，以了解未来盐水含水层中二氧化碳的储存情况。

根据胡里奥·弗里德曼的说法，“弗里奥地层是德克萨斯州海湾海岸的一个巨大的含水层。他们希望证明他们可以在含水层中存储二氧化碳，并根据他们所学到的知识，证明德克萨斯海湾沿岸大量碳存储项目的潜力。”

大规模注入二氧化碳的唯一目的是将其从大气中去除，迄今为止仅在挪威的近海Sleipner设施进行过，该设施由挪威国家石油公司(Statoil)运营石油公司由挪威拥有和经营。挪威国家石油公司从天然气中剥离多余的二氧化碳，并将其注入海底以下2625英尺(800米)的含水层。自1996年开始运营以来，它们每年至少以低成本注入100万吨二氧化碳。这为未来带来了希望。